PVC母液處理工藝現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

氯堿行業(yè)PVC離心母液處理工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告人：謝柏明高級(jí)工程師報(bào)告單位：杭州水處理技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心時(shí)間：二00八年十月第三屆工業(yè)節(jié)水減排和污水回用技術(shù)國(guó)際研討會(huì)交流材料主要內(nèi)容一、PVC離心母液概況二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀三、幾種組合回收工藝比較及今后發(fā)展趨勢(shì)四、示范工程簡(jiǎn)介五、技術(shù)應(yīng)用和推廣前景一、PVC離心母液概況1.基本情況2005年，世界PVC生產(chǎn)能力達(dá)到3600萬(wàn)噸/年。我國(guó)的PVC產(chǎn)量居世界第一位；2006年我國(guó)PVC總產(chǎn)量824萬(wàn)噸中，懸浮法PVC800萬(wàn)噸。產(chǎn)生的離心母液量為3200萬(wàn)噸.到2010年，我國(guó)PVC產(chǎn)量將達(dá)到1000萬(wàn)噸以上，則PVC離心母液總產(chǎn)生量將達(dá)到4000萬(wàn)噸左右。PVC母液水主要由離心機(jī)分離出來(lái)的水和沖洗過(guò)濾器等的廢水所產(chǎn)生。由于PVC母液水中含有聚合過(guò)程添加的引發(fā)劑、分散劑、終止劑等難降解的有機(jī)物，所以，處理難度很大。

PVC母液廢水的有效處理和回收是困擾氯堿行業(yè)多年的難題之一，已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的、急需研究和解決的課題。PVC母液廢水的水質(zhì)指標(biāo)情況

序號(hào)項(xiàng)目母液水序號(hào)項(xiàng)目母液水1PH（mg/l）8.376懸浮物（mg/l）952COD（mg/l）241.967NH3-N（mg/l）19.843全鹽量（mg/l）142.678有效氯（mg/l）0.714總硬度（mg/l）11.69氯乙烯（mg/l）0.00115氯根（mg/l）20.610電導(dǎo)率（us/cm）107.47從上表可見(jiàn)，電導(dǎo)率指標(biāo)只有當(dāng)?shù)厮此?/5不到，氯根、硬度均很低。這樣的水處理后僅作為循環(huán)冷卻水回用的確很浪費(fèi)。

PVC母液廢水的特點(diǎn)(1)水量大。每生產(chǎn)1tPVC需要用3～5t去離子水。(2)硬度、氯根低。(3)濁度高。懸浮物(SS)質(zhì)量濃度為30～400mg／L，主要是PVC顆粒。(4)有機(jī)物濃度較低。CODcr大部分為100～500mg／L。(5)有機(jī)物降解難。分散劑：聚乙烯醇(PVA)，是離心母液中主要污染物；少量其他添加劑(雙酚A、對(duì)苯二酚、甲醇)這些物質(zhì)反應(yīng)或衰變后的產(chǎn)物(6)溫度高。一般在70℃左右，可考慮回收熱量。PVC母液廢水的潛在價(jià)值

東北某集團(tuán)公司2002年核算PVC母液的價(jià)值表，以每噸PVC計(jì)。項(xiàng)目節(jié)約數(shù)量t/(t·PVC)單價(jià)/元降低單位成本/元節(jié)約水（回釜）3824.00回收樹(shù)脂3.51×10-450001.76節(jié)約蒸汽0.217014.70合計(jì)40.46元以年產(chǎn)20萬(wàn)噸產(chǎn)量計(jì)，母液回收利用后，可節(jié)約生產(chǎn)成本490萬(wàn)元（每方回用水運(yùn)行費(fèi)用按4元計(jì)）。若考慮可節(jié)約排污處理費(fèi)用和冬季取暖節(jié)約水及蒸汽費(fèi)用,效益會(huì)更好。節(jié)能減排產(chǎn)生的社會(huì)效益則更加明顯。2.PVC離心母液回收的意義和必要性主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：（1）是落實(shí)國(guó)家、省、市關(guān)于節(jié)能減排要求的重要舉措

（2）是消除企業(yè)廢水對(duì)環(huán)境污染的有效途徑

（3）是促進(jìn)企業(yè)環(huán)保與生產(chǎn)協(xié)調(diào)發(fā)展、增加企業(yè)發(fā)展后勁的最佳選擇

（4）為其他行業(yè)的排污治理提供一個(gè)很好的借鑒依據(jù)

二、研究工藝現(xiàn)狀主要處理方式：1）混凝法：只對(duì)PVC懸浮顆粒有效，對(duì)于可溶性COD效果差，COD僅能從200mg／L降到170mg／L。2)生化法：PVA降解菌的生長(zhǎng)速率較低．在傳統(tǒng)的活性污泥法處理中容易被洗出，從而使該類(lèi)廢水的處理較為困難。3）超濾膜法：孔徑為1．5um的超濾膜，效果較好，CODcr從200mg／L左右降至20mg／L以下，但PVA膠體易堵塞過(guò)濾孔，濾膜難以反洗再生。4）混凝一臭氧法：對(duì)CODcr有很好的去除效果，但不穩(wěn)定．難以生產(chǎn)性運(yùn)行。臭氧單元成本過(guò)高，難以生產(chǎn)應(yīng)用。

三、四種組合工藝比較及今后的發(fā)展趨勢(shì)1、幾種組合回收工藝的比較建設(shè)單位新疆某單位天津某單位內(nèi)蒙古某單位東北某單位處理規(guī)模400m3/h(其中離心母液80m3/h)120m3/h120m3/h130m3/h工藝組合水解＋接觸氧化＋過(guò)濾水解＋接觸氧化＋臭氧+活性炭濾+離子交換物化+超濾+反滲透強(qiáng)化預(yù)處理優(yōu)化工藝+超濾+反滲透+混床特點(diǎn)降解有機(jī)物降解有機(jī)物，去除無(wú)機(jī)鹽去除無(wú)機(jī)鹽，轉(zhuǎn)移有機(jī)物至濃縮水去除有機(jī)物，去除無(wú)機(jī)鹽技術(shù)差異性與其他廢水合并處理，未體現(xiàn)母液廢水的潛在價(jià)值。占地面積大?；钚蕴颗c離子交換再生頻繁，再生廢液較多。占地面積大。運(yùn)行穩(wěn)定性不好，濃水需要環(huán)保處理。占地面積小。運(yùn)行穩(wěn)定性好，基本實(shí)現(xiàn)零排放。占地面積適中。建設(shè)單位新疆某單位天津某單位內(nèi)蒙古某單位東北某單位回用水質(zhì)情況和用途CODcr≤60mg/l，回用于循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水符合聚合釜用水要求，回用于聚合釜，離子交換再生廢水去環(huán)保處理。60-70%回用于聚合釜，水質(zhì)接近聚合釜用水要求；30-40%廢水CODcr達(dá)到600mg/l以上，去環(huán)保處理。60-70%回用于聚合釜，水質(zhì)達(dá)到聚合釜用水要求；30-40%廢水CODcr≤60mg/l，作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水。COD總量去除率（％）60-70%70-80%20-30%85-95%投資（萬(wàn)元/m3.d）0.25-0.300.35-0.400.30-0.350.35-0.40運(yùn)行成本(元/m3回用水)1.0-1.53.5-4.03.5-4.0回釜水：3.0-3.5；循環(huán)冷卻水補(bǔ)水1.0-1.5今后發(fā)展方向：充分體現(xiàn)PVC母液水的潛在價(jià)值－－－高品質(zhì)回收回用點(diǎn)：1）大部分水回用于反應(yīng)釜用水，2）小部分回用作循環(huán)冷卻補(bǔ)充水源實(shí)現(xiàn)PVC母液水的零排放回收工藝：物化＋膜分離為主體工藝的集成工藝，出水達(dá)到進(jìn)釜要求。關(guān)鍵技術(shù)：1）強(qiáng)化預(yù)處理的技術(shù)2）膜分離裝置的清洗再生技術(shù)四、示范工程介紹1、某東北氯堿企業(yè)PVC母液廢水主要指標(biāo)如下1）PH=6-9,2）CODcr=77-450mg/l，3）SS=90-313mg/l4）電導(dǎo)率：80－150μs/cm其余指標(biāo)為指標(biāo)Ca2+Mg2+碳酸鹽總硬度（以CaCO3計(jì)）數(shù)據(jù)mg/l0.810.6140.344.55指標(biāo)氨氮總磷重碳酸鹽總堿度（以CaCO3計(jì)）數(shù)據(jù)mg/l36.740.1512.2285.262、PVC聚合釜用水主要指標(biāo)如下

(1)電阻率≥5×105Ω·cm(電導(dǎo)率<2μs/cm),(2)Fe≤5μg/L，(3)SiO2≤20μg/L(4)CODMn≤2mg/L

3、示范工程處理量和處理成本處理量：130m3/h處理成本：≤4元/m3回釜純水

4、工藝流程5、技術(shù)工藝描述

自清洗濾器＋加酸調(diào)PH值＋一級(jí)BAF+臭氧氧化＋曝氣還原+二級(jí)BAF組成的強(qiáng)化預(yù)處理優(yōu)化工藝說(shuō)明1）運(yùn)用加強(qiáng)型的自清洗濾器進(jìn)行PVC粒料的有效回收，回收后的PVC粒料液回至原生產(chǎn)線離心機(jī)前。為保證清洗充分，設(shè)備中配備了加強(qiáng)清洗裝置，必要時(shí)可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行超強(qiáng)的反洗，保證濾器完全恢復(fù)性能2）采用了加藥絮凝沉淀的工藝，針對(duì)PVC等物質(zhì)，采用專用藥劑進(jìn)行處理，將殘留的PVC顆粒和膠體沉淀下來(lái)，保證后級(jí)系統(tǒng)的運(yùn)行。3）加酸調(diào)PH值，使得進(jìn)入一級(jí)BAF的廢水符合生化的要求；4）一級(jí)BAF，使得原廢水中可生化的大部分有機(jī)物預(yù)先去除，這樣可大大減輕臭氧氧化的負(fù)擔(dān)，減少臭氧的消耗，降低運(yùn)行成本。5）針對(duì)微量殘余的PVC膠體以及PVA，采用高級(jí)氧化技術(shù)進(jìn)行降解處理，使廢水中的粘性物質(zhì)去除徹底，同時(shí)極大降低CODcr。而且臭氧本身分解后只產(chǎn)生水和氧氣，不引入其起雜質(zhì)。6）采用曝氣生物濾池進(jìn)一步降低SS、NH3-N、CODcr指標(biāo)，保證后續(xù)工藝運(yùn)行良好。其他工藝為上述強(qiáng)化預(yù)處理工藝

經(jīng)過(guò)這樣優(yōu)化以后，處理效果大大提高，PVC母液水經(jīng)強(qiáng)化預(yù)處理優(yōu)化工藝處理后，CODcr指標(biāo)在30mg/l以下，SS在30mg/l以下，采用雙膜法和混床處理后，出水可達(dá)到進(jìn)釜要求。同時(shí)，反滲透濃縮水CODcr可以達(dá)到60mg/l左右，且硬度不超過(guò)20mg/l，含鹽量在1000mg/l以下，因此完全可以作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水使用.6、運(yùn)行成本計(jì)算

本項(xiàng)目計(jì)算營(yíng)運(yùn)期15年。項(xiàng)目營(yíng)運(yùn)第一年生產(chǎn)負(fù)荷達(dá)到設(shè)計(jì)能力的90%，即年生產(chǎn)天數(shù)為330天。1）原材料及輔助材料：年需費(fèi)用31.68萬(wàn)元。2）電費(fèi)：系統(tǒng)運(yùn)行功率為378kw/h年需電費(fèi)149.699萬(wàn)元。3）折舊費(fèi)：折舊年限按15年計(jì)算，殘值率為5%。經(jīng)測(cè)算，年折舊費(fèi)88.67萬(wàn)元。4）工資及福利費(fèi)：勞動(dòng)定員12人，年工資及福利費(fèi)總額為24.00萬(wàn)元。5）修理費(fèi)超濾膜每年更換費(fèi)用20萬(wàn)；反滲透膜按每年更換費(fèi)用25萬(wàn)；年修理費(fèi)為8.87萬(wàn)元。三項(xiàng)合計(jì)53.87萬(wàn)元/年。6）其他費(fèi)用（1）年制造費(fèi)用總額為24.00萬(wàn)元。（2）年管理費(fèi)用總額為72.00萬(wàn)元。2.7運(yùn)行費(fèi)用年回用純水63.36萬(wàn)噸，年循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水回用39.6萬(wàn)噸。項(xiàng)目年總運(yùn)行成本為355.249萬(wàn)元，如循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水價(jià)按3.0元/噸計(jì)，則年可回收118.8萬(wàn)元。那么回用純水的噸水運(yùn)行費(fèi)為：（355.249-118.8）/63.36=3.73元/噸五、技術(shù)應(yīng)用和推廣前景

項(xiàng)目