PVC母液處理工藝現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

氯堿行業(yè)PVC離心母液處理工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢報告人：謝柏明高級工程師報告單位：杭州水處理技術研究開發(fā)中心時間：二00八年十月第三屆工業(yè)節(jié)水減排和污水回用技術國際研討會交流材料主要內容一、PVC離心母液概況二、國內外研究現(xiàn)狀三、幾種組合回收工藝比較及今后發(fā)展趨勢四、示范工程簡介五、技術應用和推廣前景一、PVC離心母液概況1.基本情況2005年，世界PVC生產能力達到3600萬噸/年。我國的PVC產量居世界第一位；2006年我國PVC總產量824萬噸中，懸浮法PVC800萬噸。產生的離心母液量為3200萬噸.到2010年，我國PVC產量將達到1000萬噸以上，則PVC離心母液總產生量將達到4000萬噸左右。PVC母液水主要由離心機分離出來的水和沖洗過濾器等的廢水所產生。由于PVC母液水中含有聚合過程添加的引發(fā)劑、分散劑、終止劑等難降解的有機物，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，已經成為行業(yè)內公認的、急需研究和解決的課題。PVC母液廢水的水質指標情況

序號項目母液水序號項目母液水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電導率（us/cm）107.47從上表可見，電導率指標只有當?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。

PVC母液廢水的特點(1)水量大。每生產1tPVC需要用3～5t去離子水。(2)硬度、氯根低。(3)濁度高。懸浮物(SS)質量濃度為30～400mg／L，主要是PVC顆粒。(4)有機物濃度較低。CODcr大部分為100～500mg／L。(5)有機物降解難。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、對苯二酚、甲醇)這些物質反應或衰變后的產物(6)溫度高。一般在70℃左右，可考慮回收熱量。PVC母液廢水的潛在價值

東北某集團公司2002年核算PVC母液的價值表，以每噸PVC計。項目節(jié)約數(shù)量t/(t·PVC)單價/元降低單位成本/元節(jié)約水（回釜）3824.00回收樹脂3.51×10-450001.76節(jié)約蒸汽0.217014.70合計40.46元以年產20萬噸產量計，母液回收利用后，可節(jié)約生產成本490萬元（每方回用水運行費用按4元計）。若考慮可節(jié)約排污處理費用和冬季取暖節(jié)約水及蒸汽費用,效益會更好。節(jié)能減排產生的社會效益則更加明顯。2.PVC離心母液回收的意義和必要性主要體現(xiàn)在以下四個方面：（1）是落實國家、省、市關于節(jié)能減排要求的重要舉措

（2）是消除企業(yè)廢水對環(huán)境污染的有效途徑

（3）是促進企業(yè)環(huán)保與生產協(xié)調發(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PVC懸浮顆粒有效，對于可溶性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膠體易堵塞過濾孔，濾膜難以反洗再生。4）混凝一臭氧法：對CODcr有很好的去除效果，但不穩(wěn)定．難以生產性運行。臭氧單元成本過高，難以生產應用。

三、四種組合工藝比較及今后的發(fā)展趨勢1、幾種組合回收工藝的比較建設單位新疆某單位天津某單位內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+反滲透強化預處理優(yōu)化工藝+超濾+反滲透+混床特點降解有機物降解有機物，去除無機鹽去除無機鹽，轉移有機物至濃縮水去除有機物，去除無機鹽技術差異性與其他廢水合并處理，未體現(xiàn)母液廢水的潛在價值。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。運行穩(wěn)定性不好，濃水需要環(huán)保處理。占地面積小。運行穩(wěn)定性好，基本實現(xiàn)零排放。占地面積適中。建設單位新疆某單位天津某單位內蒙古某單位東北某單位回用水質情況和用途CODcr≤60mg/l，回用于循環(huán)冷卻水補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，水質接近聚合釜用水要求；30-40%廢水CODcr達到600mg/l以上，去環(huán)保處理。60-70%回用于聚合釜，水質達到聚合釜用水要求；30-40%廢水CODcr≤60mg/l，作為循環(huán)冷卻水的補充水。COD總量去除率（％）60-70%70-80%20-30%85-95%投資（萬元/m3.d）0.25-0.300.35-0.400.30-0.350.35-0.40運行成本(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母液水的潛在價值－－－高品質回收回用點：1）大部分水回用于反應釜用水，2）小部分回用作循環(huán)冷卻補充水源實現(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，出水達到進釜要求。關鍵技術：1）強化預處理的技術2）膜分離裝置的清洗再生技術四、示范工程介紹1、某東北氯堿企業(yè)PVC母液廢水主要指標如下1）PH=6-9,2）CODcr=77-450mg/l，3）SS=90-313mg/l4）電導率：80－150μs/cm其余指標為指標Ca2+Mg2+碳酸鹽總硬度（以CaCO3計）數(shù)據(jù)mg/l0.810.6140.344.55指標氨氮總磷重碳酸鹽總堿度（以CaCO3計）數(shù)據(jù)mg/l36.740.1512.2285.262、PVC聚合釜用水主要指標如下

(1)電阻率≥5×105Ω·cm(電導率<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、技術工藝描述

自清洗濾器＋加酸調PH值＋一級BAF+臭氧氧化＋曝氣還原+二級BAF組成的強化預處理優(yōu)化工藝說明1）運用加強型的自清洗濾器進行PVC粒料的有效回收，回收后的PVC粒料液回至原生產線離心機前。為保證清洗充分，設備中配備了加強清洗裝置，必要時可對系統(tǒng)進行超強的反洗，保證濾器完全恢復性能2）采用了加藥絮凝沉淀的工藝，針對PVC等物質，采用專用藥劑進行處理，將殘留的PVC顆粒和膠體沉淀下來，保證后級系統(tǒng)的運行。3）加酸調PH值，使得進入一級BAF的廢水符合生化的要求；4）一級BAF，使得原廢水中可生化的大部分有機物預先去除，這樣可大大減輕臭氧氧化的負擔，減少臭氧的消耗，降低運行成本。5）針對微量殘余的PVC膠體以及PVA，采用高級氧化技術進行降解處理，使廢水中的粘性物質去除徹底，同時極大降低CODcr。而且臭氧本身分解后只產生水和氧氣，不引入其起雜質。6）采用曝氣生物濾池進一步降低SS、NH3-N、CODcr指標，保證后續(xù)工藝運行良好。其他工藝為上述強化預處理工藝

經過這樣優(yōu)化以后，處理效果大大提高，PVC母液水經強化預處理優(yōu)化工藝處理后，CODcr指標在30mg/l以下，SS在30mg/l以下，采用雙膜法和混床處理后，出水可達到進釜要求。同時，反滲透濃縮水CODcr可以達到60mg/l左右，且硬度不超過20mg/l，含鹽量在1000mg/l以下，因此完全可以作為循環(huán)冷卻水的補充水使用.6、運行成本計算

本項目計算營運期15年。項目營運第一年生產負荷達到設計能力的90%，即年生產天數(shù)為330天。1）原材料及輔助材料：年需費用31.68萬元。2）電費：系統(tǒng)運行功率為378kw/h年需電費149.699萬元。3）折舊費：折舊年限按15年計算，殘值率為5%。經測算，年折舊費88.67萬元。4）工資及福利費：勞動定員12人，年工資及福利費總額為24.00萬元。5）修理費超濾膜每年更換費用20萬；反滲透膜按每年更換費用25萬；年修理費為8.87萬元。三項合計53.87萬元/年。6）其他費用（1）年制造費用總額為24.00萬元。（2）年管理費用總額為72.00萬元。2.7運行費用年回用純水63.36萬噸，年循環(huán)冷卻水補充水回用39.6萬噸。項目年總運行成本為355.249萬元，如循環(huán)冷卻水補充水價按3.0元/噸計，則年可回收118.8萬元。那么回用純水的噸水運行費為：（355.249-118.8）/63.36=3.73元/噸五、技術應用和推廣前景

項目