聚氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程廢水回用的技改

許鵬飛

摘要：近年來(lái)，隨著國(guó)家實(shí)行的用水定額監(jiān)督管理政策的實(shí)施和當(dāng)?shù)卣P(guān)于地下水取用企業(yè)節(jié)水提效行動(dòng)方案，節(jié)水減排工作成為公司的重中之重，通過(guò)不斷推廣節(jié)水技改技措和優(yōu)化廢水回用工藝流程來(lái)提高用水效率，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

關(guān)鍵詞：廢水回收;母液水回用;節(jié)能減排

引言

無(wú)典型的成熟案例，無(wú)法直接進(jìn)行工藝復(fù)制。循環(huán)冷卻水主要是作為冷卻介質(zhì)用于汽輪機(jī)的凝汽器，如果冷卻水水質(zhì)不好，會(huì)引起凝汽器銅管腐蝕，甚至穿孔泄漏，使凝結(jié)水品質(zhì)劣化，污染鍋爐水，直接影響電廠的安全運(yùn)行。因此，將廢水回用于循環(huán)冷卻水，首先要保證回用水的水質(zhì)，其次要保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。本文通過(guò)試驗(yàn)得出的相關(guān)數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、投產(chǎn)后的運(yùn)行控制提供了依據(jù)。本試驗(yàn)采用浸沒(méi)式超濾（MCR）+兩級(jí)反滲透對(duì)造紙廢水進(jìn)行回收利用，經(jīng)過(guò)處理的回用水達(dá)到造紙廠循環(huán)冷卻水的用水標(biāo)準(zhǔn)后可進(jìn)行回用。

1懸浮法聚氯乙烯工藝生產(chǎn)原理及流程簡(jiǎn)介

該公司聚氯乙烯生產(chǎn)裝置采用的是懸浮法聚合生產(chǎn)工藝。在懸浮生產(chǎn)工藝中，水油比通?？刂圃?.1∶1～1.6∶1，被分散劑包裹的VCM單體小液滴穩(wěn)定分散在水相中，聚合反應(yīng)由溶解在單體中的引發(fā)劑引發(fā)，經(jīng)過(guò)不同溫度下的聚合生成不同型號(hào)的PVC聚合物。隨之，聚合生成的中間產(chǎn)物再經(jīng)過(guò)汽提脫除、離心干燥和包裝工序包裝成成品入庫(kù)待售。其中離心干燥產(chǎn)生的母液水則被回收利用至不同工序。

2離心母液水處理工藝的發(fā)展進(jìn)程

聚氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的離心母液有機(jī)廢水，其水量大、溫度高、有機(jī)物含量高（含有難降解的PVA），處理難度大，回用困難，一直是困擾氯堿行業(yè)的難題。2008年左右，大多數(shù)氯堿企業(yè)采用“超濾+反滲透”的處理工藝，在運(yùn)行過(guò)程中，有機(jī)物（PVA、纖維素）粘附在UF、RO膜體表面，降低膜的通水量，且使用常規(guī)清洗方法很難完全去除，只能頻繁進(jìn)行化學(xué)清洗，正常情況下膜組的使用壽命應(yīng)為3a～5a，處理離心母液水半年，出現(xiàn)UF膜組膜絲斷裂及RO膜氧化失效的現(xiàn)象，膜處理工藝，初期效果好，但無(wú)法持久，后續(xù)維護(hù)保養(yǎng)非常困難，成本較高，且無(wú)法保證出水水質(zhì)。

3離心母液水在乙炔工序的回用

乙炔發(fā)生工序電石與水反應(yīng)生成粗乙炔氣的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量電石渣漿，而絕大部分渣漿由發(fā)生器底部排出再由渣漿泵送至乙炔汽提工序，經(jīng)過(guò)汽提塔脫除乙炔氣后的電石渣漿被送至濃縮池，渣漿在濃縮池內(nèi)與生產(chǎn)水中和，最終形成指標(biāo)合格的渣漿由管道輸送用于外售。上述維持渣漿指標(biāo)的過(guò)程中需要向濃縮池內(nèi)補(bǔ)充大量的生產(chǎn)水，經(jīng)過(guò)反復(fù)論證，通過(guò)管線利舊進(jìn)行技術(shù)改造，決定將聚合工序剩余的離心母液水經(jīng)過(guò)換熱和一級(jí)過(guò)濾除去雜質(zhì)后送至濃縮池替代生產(chǎn)水。

4微懸浮法專用樹脂生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)水減排

4.1焦化廢水深度處理工藝

焦化廢水無(wú)論是做回用還是做濃鹽水的濃縮減量和資源化，深度處理是關(guān)鍵，深度處理如將COD和F降至合適的濃度，會(huì)為后續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行提供保障。焦化廢水深度處理針對(duì)COD的去除通常采用的工藝為混凝沉淀法、活性炭吸附法、芬頓氧化法、臭氧催化氧化法。考慮到處理效果、工藝簡(jiǎn)潔及易操作程度、運(yùn)行成本、污泥產(chǎn)量及污泥處置等問(wèn)題，推薦采用混凝沉淀、臭氧催化氧化、生化聯(lián)用的主工藝做為焦化廢水的深度處理工藝。焦化廢水中的COD分子量通常較大，易與混凝劑形成絮凝體去除，采用專用的混凝劑可將焦化廢水生化出水的COD降至100～150mg/L，同時(shí)可在混凝沉淀段用專用除氟藥劑將氟降至10mg/L以下，以防止后續(xù)工藝中氟化鈣結(jié)垢及氟離子腐蝕，同時(shí)可純化后續(xù)資源化段產(chǎn)品純度。經(jīng)過(guò)混凝沉淀將生化出水COD降至100～150mg/L后，再經(jīng)過(guò)臭氧催化氧化工藝可將COD降至60～80mg/L。由于臭氧催化氧化可將大分子有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，可提高廢水的可生化性，進(jìn)一步經(jīng)生化可將COD降至40～70mg/L。生化可采用曝氣生物濾池或MBR等工藝，MBR工藝出水水質(zhì)更穩(wěn)定可靠。

4.2螺旋板換熱器定期清理

為保證螺旋板換熱器的高效運(yùn)行，保證兩側(cè)封頭死角處無(wú)集料，根據(jù)聚合釜實(shí)際運(yùn)行情況及樹脂質(zhì)量不斷摸索，最終將螺旋板換熱器清理周期定為6個(gè)月一次，在后期檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)螺旋板換熱器死角處集料已明顯減少，達(dá)到了預(yù)期效果。

4.3生化單元

從干燥離心機(jī)脫出的水（離心母液）經(jīng)母液水泵送至生化單元，生化單元主要由沉淀、降溫、水解酸化、生物接觸氧化、沉淀和過(guò)濾組成，通過(guò)生物菌去除有機(jī)物的，生化產(chǎn)水要求COD<30mg/L。在運(yùn)行過(guò)程中要重點(diǎn)關(guān)注以下方面。（1）離心母液進(jìn)水溫度較高，必須將溫度降到40℃以下，滿足生物菌新陳代謝要求，冷卻塔必須采用無(wú)填料冷卻塔（因母液水中含有PVC顆粒和聚乙烯醇（PVA），如果采用填料塔會(huì)經(jīng)常堵塞填料，增加清理涼水塔成本）。（2）保證生物接觸氧化池的停留時(shí)間在25h以上，可以有效降解COD。保證水中C、N、P濃度比例為100∶5∶1，如出現(xiàn)異常情況，要適當(dāng)添加N、P營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行調(diào)整。（3）根據(jù)水解酸化池、生物接觸氧化池的污泥濃度做好定期排泥、壓濾，防止污泥膨脹，造成出水水質(zhì)指標(biāo)波動(dòng)。

4.4汽提塔噴淋水改造

為避免塔頂冷凝器凝液用于汽提塔噴淋導(dǎo)致雜質(zhì)數(shù)偏高的風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)過(guò)實(shí)際核對(duì)，在保證降本增效的情況下將聚合釜沖洗水（母液水）進(jìn)行重新配管至塔頂噴淋水泵出口用于塔頂噴淋，在降溫的同時(shí)保證噴淋水水質(zhì)的要求，達(dá)到預(yù)期效果。

4.5干燥加熱器蒸汽冷凝水的回用

微懸浮聚合反應(yīng)生成的中間產(chǎn)物，需經(jīng)過(guò)干燥、粉碎和包裝，最終形成袋裝成品儲(chǔ)存待售。干燥不僅是一個(gè)脫水干燥的過(guò)程，更重要的是次級(jí)粒子的造粒過(guò)程，次級(jí)粒子的表面狀態(tài)和粒徑的大小及分布將影響到產(chǎn)品的糊粘度，流變性能，凝膠特性和糊穩(wěn)定性等一系列加工性能。一般對(duì)于具有次級(jí)粒子結(jié)構(gòu)的專用樹脂，其增塑糊的性能不僅取決于初級(jí)粒子的粒徑分布，還受次級(jí)粒子結(jié)構(gòu)的影響。次級(jí)粒子的產(chǎn)生是由初級(jí)粒子在干燥器里受熱處理的過(guò)程中聚集形成的，其大小及形態(tài)主要受膠乳的霧化程度和干燥溫度的影響。為達(dá)到以上效果必須保證噴霧干燥塔有充足的熱風(fēng)供給，這個(gè)過(guò)程中就會(huì)導(dǎo)致干燥蒸汽加熱器產(chǎn)生幾乎等量的蒸汽冷凝水排出加熱系統(tǒng)。

結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)城市合流制排水系統(tǒng)水量的設(shè)計(jì)與評(píng)估，除考慮生活污水、工業(yè)廢水與雨水外，還應(yīng)重點(diǎn)分析排水系統(tǒng)中地下水與其他外來(lái)水在旱季與雨季的入流與入滲量。發(fā)達(dá)國(guó)家已將城市排水系統(tǒng)可允許的外水入流與入滲量（I/IAllowance）作為一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，我國(guó)當(dāng)前城市排水相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中尚未明確合流制排水系統(tǒng)中地下水與外水入流入滲量的計(jì)算與設(shè)計(jì)要求，大量城市的合流制排水系統(tǒng)截流管網(wǎng)在設(shè)計(jì)與改造時(shí)并未充分考慮地下水與外水入流入滲的影響，導(dǎo)致建成后實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中往往無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)截流倍數(shù)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]熊磊，孟祥龍，寧小鋼.氯乙烯生產(chǎn)無(wú)汞化研究進(jìn)展[J].中國(guó)氯堿，2019（12）：13-18.

[2]高長(zhǎng)全，勾邁，王迎濤，周少鵬.高性能聚氯乙烯管道的發(fā)展與需求[J].中國(guó)氯堿，2019（12）：23-28.

[3]張永鋒，馮斌，陳鳳.聚氯乙烯生產(chǎn)中旋風(fēng)干燥裝置的提能降耗[J].聚氯乙烯，2019，47（11）：39-41.

[4]喬欽，李通.氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚糊樹脂種子微懸浮法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介[J].中國(guó)鹽業(yè)，2019（21）：48-50.

[5]朱赪.丙烯酸酯類改性劑在聚氯乙烯加工中的應(yīng)用[J].橡塑技術(shù)與裝備，2019，45（22）：47-49.