PVC母液水處理裝置的研發(fā)及應(yīng)用

楊秀嶺，李玉強(qiáng)，王繼彥，常炳杰，常青，桑來亮

（山東新龍集團(tuán)聚氯乙烯有限公司，山東壽光262709）

PVC母液水處理裝置的研發(fā)及應(yīng)用

楊秀嶺，李玉強(qiáng)，王繼彥，常炳杰，常青，桑來亮

（山東新龍集團(tuán)聚氯乙烯有限公司，山東壽光262709）

闡述了生化加臭氧方式處理回用PVC母液水的技術(shù)，總結(jié)了工藝的調(diào)試及運(yùn)行過程。關(guān)鍵詞：PVC；母液；生化；廢水治理；臭氧

PVC生產(chǎn)中離心母液量大、COD含量高，且有一定的腐蝕性，不進(jìn)行處理無法直接回用，直接排放不僅對(duì)環(huán)境造成影響，而且造成水資源的極大浪費(fèi)。山東新龍集團(tuán)12萬t/a聚氯乙烯裝置每年產(chǎn)生離心母液近50萬t，經(jīng)簡(jiǎn)單處理，能夠回收利用很少一部分，大部分母液水因無法回收利用而排放到污水處理廠，不但造成極大的浪費(fèi)，還要繳納排污費(fèi)。該集團(tuán)對(duì)離心母液水的處理加大研發(fā)與技改投入，與某科研單位聯(lián)合研發(fā)母液水處理裝置，經(jīng)處理后的水完全用于聚合生產(chǎn)用水。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)母液處理量為1 600m3/d，調(diào)試投用后達(dá)到了預(yù)期的目的。

1 母液水處理方法

母液水來自聚合干燥工段離心分離液，成分比較復(fù)雜，有機(jī)大分子含量高，其中PVC顆粒及聚乙烯醇尤其多，是處理的重點(diǎn)。目前，處理母液主要有以下幾種工藝。

（1）膜法（超濾膜+反滲透膜）

該工藝能將母液水深度處理，可作為聚合加料用水或沖洗用水。但該裝置投資大，估價(jià)在1 200萬元左右，運(yùn)行成本高，每處理1m3母液費(fèi)用為4.9元左右。并且膜的壽命短，3年需更換一次，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，要經(jīng)常對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)清洗，每次清洗費(fèi)用在3 000元左右。

（2）生物膜法

該法采用接觸氧化和水解酸化的生化工藝，投資相對(duì)較?。s400萬元），缺點(diǎn)是單一采用生物膜法處理過的母液水達(dá)不到聚合加料用脫鹽水要求，COD含量為60mg/L左右，只能用作沖洗用水或補(bǔ)充循環(huán)水使用，降低了回用價(jià)值。

（3）生物膜+臭氧法

該法選用生化處理與臭氧處理相結(jié)合的技術(shù)，對(duì)母液廢水進(jìn)行深度處理，成為聚合加料用脫鹽水。該工藝投資小，土建、設(shè)備總共投資530萬元左右。運(yùn)行成本低，當(dāng)日處理600m3母液時(shí)，約1.72元/m3，日處理母液1 600m3，成本可降至1.47元/m3。運(yùn)行簡(jiǎn)單易維護(hù)。該公司現(xiàn)采用此技術(shù)處理母液水。

2 處理工藝說明

離心后的母液水先經(jīng)過母液料回收裝置除去殘留樹脂，再通過熱量回用裝置使母液水溫度從約72℃降至40℃以下，然后經(jīng)過混凝沉淀池，在藥劑的作用下降低有機(jī)物含量，再經(jīng)水解厭氧池，接觸氧化池、臭氧池等設(shè)施進(jìn)行生化處理，通過保安設(shè)施，達(dá)到地表三類水標(biāo)準(zhǔn)，最后進(jìn)入陰陽床處理成脫鹽水。工藝簡(jiǎn)圖見圖1。

3 系統(tǒng)調(diào)試

（1）接種菌種

接種菌種是指利用微生物生物消化功能的工藝單元，主要有水解、厭氧、好氧工藝單元，接種是對(duì)上述單元而言的。

（2）馴化培養(yǎng)

微生物生長(zhǎng)條件不能發(fā)生驟然的變化，要有一個(gè)適應(yīng)過程，母液水處理中微生物馴化過程需要2個(gè)月才能完成。

（3）正常運(yùn)行

在微生物馴化完成后，系統(tǒng)即可逐步加大進(jìn)水量，此時(shí)應(yīng)注意觀察微生物生長(zhǎng)情況，進(jìn)入正常運(yùn)行階段。

4 運(yùn)行效果

通過連續(xù)運(yùn)行，證實(shí)該工藝在處理母液水回用中效果非常好，母液原水水質(zhì)見表1。經(jīng)過生化、臭氧處理后水質(zhì)見表2。經(jīng)過生化，臭氧處理后，水質(zhì)已超過地表三類水標(biāo)準(zhǔn)，再通過陰陽床處理后即可達(dá)到聚合用脫鹽水標(biāo)準(zhǔn)。最終回用水水質(zhì)見表3。

自2009年5月29日至6月28日，PVC母液回用工程總進(jìn)水量11 354m3，總出水時(shí)10 648m3。平均日進(jìn)水量378.5m3，平均日出水量354.9m3；進(jìn)水、出水平均pH值分別為6.5和6.8；進(jìn)水、出水平均COD分別為129.4mg/L和15.18mg/L；出水懸浮物含量為0.12mg/L。

表1 母液原水水質(zhì)

表2 處理后出水水質(zhì)

表3 深度處理系統(tǒng)出水水質(zhì)（回用水指標(biāo)）

母液水處理池出水指標(biāo)情況見表4。

表4 母液水處理池出水指標(biāo)情況

表4數(shù)據(jù)表明，生化處理后氨氮出水指標(biāo)高于設(shè)計(jì)指標(biāo)。原因是聚合生產(chǎn)過程中添加的碳酸氫銨殘留使母液水中含有氨氮，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含氮有機(jī)物在經(jīng)過厭氧、好氧的處理，在氨化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化為氨氮，致使氨氮超標(biāo)，經(jīng)過陰陽床處理后出水氨氮質(zhì)量濃度為0.064mg/L，不影響回用水水質(zhì)，完全達(dá)到聚合生產(chǎn)用水的要求。

5 成本分析

2009年6月成本分析如下。

（1）營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充

葡萄糖補(bǔ)充折2 630元；

回用水噸水量消耗折0.25元/t。

（2）電耗

電表一，11 616 kW·h；電表二，11 664 kW·h；電表三，3 208 kW·h。

回用噸水耗電折1.42元/t。

（3）藥劑

藥劑1花費(fèi)60.8元；藥劑2花費(fèi)480元。

回用噸水平均消耗0.05元/t。

（4）噸水處理成本0.25+1.42+0.05=1.72元。

該成本為每天處理母液600m3時(shí)的成本，當(dāng)處理量增加到1 600m3時(shí)，營(yíng)養(yǎng)劑葡萄糖可以不再添加，這時(shí)，噸水成本還能降低0.25元。因此，當(dāng)該工程滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，噸水成本為1.47元。

6 運(yùn)行中存在的問題

進(jìn)水、出水的pH值略低?？梢肷倭繅A性水調(diào)節(jié)，或投加堿性物質(zhì)。

母液水經(jīng)處理后用于聚合生產(chǎn)，產(chǎn)出的PVC質(zhì)量未受任何影響，2007年7月8日生產(chǎn)并檢驗(yàn)的PVC成品分析報(bào)告單見表5。

7 工藝特點(diǎn)

（1）處理效果穩(wěn)定可靠。本工藝針對(duì)PVC母液中污染物的難降解特點(diǎn)，采用生化+臭氧方法加以去除?；炷恋沓厝コ龖腋∥锖湍z體，降低進(jìn)水COD，水解酸化、臭氧強(qiáng)化提高進(jìn)水的可生化性，兩級(jí)接觸氧化保證生物降解的穩(wěn)定性，保安設(shè)施可保證回用脫鹽水的良好水質(zhì)。

表5 PVC成品分析報(bào)告單

（2）抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。生化系統(tǒng)的池容較大，可使進(jìn)水濃度和抑制性物質(zhì)含量迅速降低。接觸氧化工藝保證了較高的生物量，使系統(tǒng)具備較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。生化池空氣量（溶解氧）由各池體風(fēng)管入口處的閥門控制，以提供合適的空氣量，防止曝氣不足而厭氧，或過度曝氣而細(xì)菌自身氧化分解。

（3）該技術(shù)中的創(chuàng)新有以下幾點(diǎn)。a.引入臭氧氧化技術(shù)。無論是雙膜法還是單純的生化法都不能徹底地把母液水中的大分子鏈完全分解，生化+臭氧方法在好氧反應(yīng)前后都加入了臭氧反應(yīng)區(qū)，能最大限度地打斷大分子鏈，COD含量最小達(dá)到3.9mg/L。b.采用了“母液料在線回收”、“熱量再利用”、“臭氧處理”和“離子交換床處理”相結(jié)合的整套聚氯乙烯母液廢水全回用聚合釜工藝。工藝使用了該公司專利《一種聚氯乙烯母液廢水處理回用的方法》。c.采用了“母液料回收罐”裝置，無動(dòng)力，回收率超過98%。在系統(tǒng)中使用了公司的專利《一種聚氯乙烯母液樹脂回收裝置》。投入該裝置后，母液中含有的少量PVC顆粒能在線回收，回收率達(dá)到98%，大大方便了母液的后續(xù)處理。d.可實(shí)現(xiàn)母液廢水全回用聚合釜而對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量沒有任何影響。目前，眾多廠家都把處理后的母液用于循環(huán)水補(bǔ)水、汽提塔及聚合釜的沖洗水或乙炔用水，用于聚合加料用水的廠家很少。此技術(shù)能把母液水深度處理后用作聚合加料用水且不對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成任何影響，大大提高了母液回用的價(jià)值。

8 12萬t/a PVC裝置配套母液水工程投資情況

母液處理工程投資情況見表6。

該工程總投資532.4萬元，適應(yīng)12萬t/a PVC項(xiàng)目，比同規(guī)模其他類母液水處理項(xiàng)目投資小，效率高。總占地1 600m2，每班1人操作。

9 結(jié)論

該項(xiàng)技術(shù)已通過山東省經(jīng)貿(mào)委組織的技術(shù)鑒定，并已在山東新龍集團(tuán)聚氯乙烯公司投入工業(yè)化運(yùn)行，日處理母液廢水1 600 t，可完全消化聚合生產(chǎn)

Research and application of PVCmother liquid treatment equipment

YANGXiu-ling,LIYu-qiang,WANG Ji-yan,CHANGBing-jie,CHANGQing,SANG Lai-liang
(PVCCo.,Ltd.,Shandong XinlongGroup,Shouguang 262709,China)

The recycling technology of PVCmother liquid by theway ofbiochemistry and ozonemethod was discussed.Process debugging and runningwere summarized.

PVC;mother liquid;biochemistry;wastewater treatment;ozone

表6 母液水處理工程投資一覽表

book=34,ebook=164

TQ085

B

1009－1785(2010)08－0034-03