電石法聚氯乙烯行業(yè)廢水零排放應(yīng)用效果

陳志強，張兵兵，張春雷

（河北盛華化工有限公司，河北張家口075000）

電石法聚氯乙烯行業(yè)廢水零排放應(yīng)用效果

陳志強，張兵兵，張春雷

（河北盛華化工有限公司，河北張家口075000）

根據(jù)行業(yè)的特點，對末端污水處理回用技術(shù)路線選擇、工藝流程及應(yīng)用效果進(jìn)行分析論證，總結(jié)了運行過程中發(fā)現(xiàn)的問題并對系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。

末端污水；中水回用；陶瓷膜；循環(huán)利用

在水資源緊缺的背景下，提高工業(yè)用水效率，降低工業(yè)對水資源過量消耗成為生態(tài)文明建設(shè)的必然要求。近期國務(wù)院出臺的“水十條”實施細(xì)則明確提出：提高用水效率，到2020年，全國萬元工業(yè)增加值用水量比2013年下降30%以上。因此抓好工業(yè)節(jié)水，加強中水回用和廢水零排放成為相關(guān)企業(yè)發(fā)展方向。

1 末端污水處理零排放立項目的

（1）環(huán)境效益。污水處理工程是一項保護(hù)環(huán)境、為子孫后代造福的公用事業(yè)工程，其效益主要表現(xiàn)為社會效益。

（2）經(jīng)濟(jì)效益。河北盛華化工有限公司廢水排入園區(qū)污水處理廠，園區(qū)污水處理廠收取6元/t的污水處理費，而公司回用園區(qū)污水處理廠中水時也要收取6元/t的中水費，合計公司承擔(dān)污水處理及中水費用為12元/t，對公司的長久發(fā)展造成制約。末端污水處理項目的實施，將實現(xiàn)生產(chǎn)污水的真正回收利用，對實現(xiàn)零排放目標(biāo)及提高公司經(jīng)濟(jì)效益都將產(chǎn)生較大的影響，有利于公司的長久發(fā)展。

2 末端污水處理零排放技術(shù)路線選擇

該公司為建有熱電站的氯堿企業(yè)，根據(jù)用水情況設(shè)計本方案。方案是將熱電循環(huán)排污水、水處理的高鹽水排污水、燒堿循環(huán)水站排污水、地面沖洗水及生活污水等進(jìn)行處理回用。

由于水質(zhì)中的硬度（鈣離子、鎂離子），氯離子、TDS的指標(biāo)普遍偏高，需要對TDS及硬度進(jìn)行有效的去除，在設(shè)計回收率97%的目標(biāo)中必須充分考慮除硬度、防結(jié)垢、抗腐蝕等多方面，達(dá)到零排放的目標(biāo)。

（1）對于硬度的去除。主要采用加藥軟化法和離子交換法?？紤]到水質(zhì)情況及傳統(tǒng)工藝的局限性，采用電化學(xué)膜處理裝置，對水質(zhì)中的Ca2+、Mg2+離子有效的去除，并能降低濁度、懸浮物等，起到了預(yù)處理的作用。

（2）膜處理工藝可去除溶解性總固體。主要有膜處理、離子交換床等常用工藝?？紤]到設(shè)備的運行成本及經(jīng)濟(jì)性，確定采用膜處理裝置最為經(jīng)濟(jì)環(huán)保，但該裝置對進(jìn)水水質(zhì)有一定的要求，特別鈣、鎂離子等結(jié)垢性離子，可在膜表面結(jié)垢，污堵膜元件，造成膜設(shè)備的通量下降，產(chǎn)水量降低。所以進(jìn)入膜設(shè)備之前，必須對該部分結(jié)垢性離子進(jìn)行降低去除，才能保證設(shè)備長期穩(wěn)定的運行。

（3）氯離子的腐蝕。由于氯離子可破壞金屬氧化層薄膜，腐蝕鋼體，原水水質(zhì)中氯離子需要引起注意。針對本系統(tǒng)原水水體氯離子經(jīng)過多次濃縮后含量較高，所以管道及運行設(shè)備過流部分要考慮到氯離子的腐蝕。

結(jié)合以上的水質(zhì)分析，確定工藝“電化學(xué)陶瓷膜處理工藝為預(yù)處理+反滲透和納濾組合膜系統(tǒng)為深度脫鹽處理”的工藝。

3 廢水零排放技術(shù)方案說明

3.1 工藝選擇

根據(jù)電廠產(chǎn)能及公司廢水量設(shè)計處理水量為100 m3/h，膜處理設(shè)計回收率為97%，濃水量為3 m3/h。設(shè)計系統(tǒng)工藝流程示意圖見圖1。

圖1 簡易工藝流程示意圖

3.2 工藝說明

在“電化學(xué)膜處理+反滲透和納濾組合膜系統(tǒng)”工藝處理中采用了電化學(xué)膜處理裝置，通過調(diào)節(jié)水中pH值，形成有利于Ca2+、Mg2+分離出來的工作環(huán)境，同時在電場的作用下，產(chǎn)生高活性吸附基團(tuán)，將Ca2+、Mg2+微細(xì)顆粒、膠體顆粒、懸浮物、高分子有機(jī)物等雜質(zhì)共同吸附，在整個過程中始終存在電場及絮凝作用，原水經(jīng)電化學(xué)處理后循環(huán)至膜池沉淀過濾，大部分沉淀下來，考慮到系統(tǒng)中可能會有油存在，而油對反滲透的影響都很大，所以系統(tǒng)設(shè)備采用了可有效除油的陶瓷膜，保證出水達(dá)到反滲透進(jìn)水要求。進(jìn)入反滲透裝置進(jìn)行脫鹽處理，剩余少部分濃水送公司一次鹽水化鹽，達(dá)到系統(tǒng)的零排放。工藝設(shè)反應(yīng)池1座、膜池1座，清水池1座，產(chǎn)品水池1座，污泥池1座，其中，污泥池的上清液回至調(diào)節(jié)池重新進(jìn)行處理，以減少污水的外排水量。

系統(tǒng)內(nèi)各控制點由PLC（可編程控制器）控制，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的全自動運行。PLC根據(jù)工藝程序需要控制閥門的開關(guān)；根據(jù)液位的高低控制各泵的啟停；液位的高低有預(yù)警；出現(xiàn)故障無人處理時，PLC可實現(xiàn)自動順序關(guān)閉所有氣動閥門、泵并直接切斷電源。

3.3 工藝特點

工藝采用專業(yè)的預(yù)處理工藝，可保證反滲透系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行。

（1）系統(tǒng)更環(huán)保。系統(tǒng)采用電化學(xué)反應(yīng)，省去投加絮凝劑、助凝劑等藥劑；

（2）來水水質(zhì)條件更廣泛?；静皇軅鹘y(tǒng)水質(zhì)條件的制約，如SS、硬度、油類等；

（3）系統(tǒng)可獲得持續(xù)穩(wěn)定的系統(tǒng)脫鹽率；

（4）專用阻垢劑，最大限度減輕反滲透膜的污染，提高RO膜清洗周期及使用壽命。每個單元有獨立的取樣檢測和就地控制系統(tǒng)。

4 應(yīng)用效果

4.1 產(chǎn)水效果

進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)參數(shù)見表1。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

深度處理系統(tǒng)投入試運行以來，共回收淡水121 764 m3，回收濃水30 441 m3，部分未經(jīng)處理的末端污水與濃水混合后回用于鹽水及乙炔，生產(chǎn)所產(chǎn)生的末端污水被全部回用，達(dá)到了該公司零排放要求。既減少了一次水的使用量，節(jié)約生產(chǎn)資金投入（估算已節(jié)約水費約76萬元），又達(dá)到了環(huán)保要求，避免了污水排放對環(huán)境的污染。

表1 進(jìn)水、出水水質(zhì)參數(shù)

5 廢水零排放應(yīng)用過程中注意的問題及建議

末端污水處理工藝鏈運行中，發(fā)現(xiàn)存在一些不穩(wěn)定狀態(tài)，如“管路結(jié)晶堵塞”、“排泥布置不合理，排泥不暢”、“陶瓷膜表面附著物清洗困難”等情況。

對于上述問題正在做針對性改動。此深度處理工藝是行業(yè)首套工業(yè)化運行，經(jīng)不斷地整改消缺，在公司面臨環(huán)保壓力的時刻，末端污水處理起了重要的作用。而污水處理的目標(biāo)是，既要具備末端污水的可回收利用性，又要加強回收利用的保障性，增強系統(tǒng)穩(wěn)定運行，并增加系統(tǒng)裕量，保證系統(tǒng)備用，保障系統(tǒng)應(yīng)對突發(fā)系統(tǒng)故障能力。

Zero-emission application of waste water in PVC industry

CHEN Zhi-qiang，ZHANG Bing-bing，ZHANG Chun-lei
（Hebei Shenghua Chemical Industry Co.,Ltd.,Zhangjiakou 075000，China）

In this paper，according to the characteristics of the industry，sewage reuse technology to make the route selection，process flow and application effect is analyzed，and summarizes the problems found during the operation process，better service to improve the system.

terminal sewage；reclaimed water reuse；ceramic membrane；recycling

TQ085

B

1009－1785(2017)07-0032-02

2017-05-04