聚合母液预处理技术应用

聚合母液预处理技术应用

吴远喜 程勇 陈传虎

青海宜化化工有限责任公司 青海西宁 810103

【摘 要】介绍了“自清洗过滤器+重力斜板沉降槽+沉淀池工艺”相结合的母液污水预处理技术，确保母液污水中的PVC固体颗粒回收到浆料槽中，保证后段生物接触氧化法污水处理正常运行,装置产生了社会环保效益,而且给企业创造了经济效益。

【关键词】PVC；母液污水；预处理；PVC颗粒回收

Application of Pretreatment Technology of Polymerization Mother Liquor

Wu Yuan-xi，Cheng Yong，Chen Chuan-hu

(Qinghai YiHua chemical co., LTD, Xining 810103)

Abstract:The pretreatment technology of mother liquor sewage combined with "self-cleaning filter+gravity inclined plate sedimentation tank+sedimentation tank process" was introduced, which ensured that PVC solid particles in mother liquor sewage were recovered to slurry tank, and ensured the normal operation of sewage treatment by biological contact oxidation method in the back stage. The device produced social and environmental benefits and created economic benefits for enterprises.

Key words :pvc; mother liquor sewage; pretreatment; recovery of pvc particles

悬浮聚合PVC生产过程中产生的离心母液水中含有少量PVC颗粒、助剂残留物、矿物油等杂质，直接回用聚合投料存在一定的风险，但受地区水资源匮乏影响和国家水资源管理制度的推动,多数PVC生产企业在探索离心母液水回用的技术。离心母液水的回用不仅可以减轻对环境的污染，还可以节约大量水资源。目前在悬浮法技术生产聚氯乙烯树脂中，通过卧式沉降离心机后产生大量含有PVC固体颗粒废水，通常母液废水含固量450ppm左右。该废水水质成分复杂，主要含有聚合过程添加的引发剂、分散剂、终止剂及未完全回收的PVC颗粒等难降解的有机物，具有排放量大、生物毒性高、浓度低、难降解、可生化性差等特点，是主要污染来源。通过对含PVC固体颗粒废水处理方式的研究,达到了废水综合回收利用的目标，对降低后端处理难度，同时通过PVC固体颗粒回收利用，在提高企业经济效益的同时，解决企业发展过程中的环保难题具有重要的意义。青海宜化化工有限责任公司(以下简称“青海宜化”)通过技术改进对含PVC固体颗粒废水进行回收利用，废水进一步处理，出水达到《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》(GB15581-2016)的标准，进行回用，达到零排放。

1聚合母液废水主要来源介绍如下

青海宜化有三套PVC干燥系统，共有9台型号为LW720型卧式沉降离心机，离。心母液经过滤器过滤后PVC粉料回收至浆料槽，母液进入沉淀池沉淀。沉淀后清液经降温处理输送到母液污水处理装置(生物接触氧化法)进行处理后回用到循环水装置。离心机离心母液含固量在450ppm左右，经自清洗过滤器母液含固量在300ppm左右，母液经过沉淀池沉淀，沉淀池每月清理一次，由于停留时间过长，PVC树脂杂质数含量高，不能回用至生产系统，只能作为地沟料进行外售，销售价格约为成品PVC树脂价格的1/3，PVC地沟料年产生约600吨，影响企业生产效益。进母液污水处理装置含固量高，污水装置处理负荷过大，出水COD不达标，同时斜管沉淀池污泥大量上浮，出水浊度高，处理污水无法回收利用；另外每次采挖沉淀池地沟料时，PVC粉料散落到地面，影响生产环境、增加人工劳动。

2聚合母液废水的预处理方法

离心母液水因其含有PVC固体颗粒和难以降解的有机物，无法达到直接排放标准,必须进行处理方可利用。处理母液水的方法包括物理法、生物接触氧化法等，无论哪种方法都无法达到完全用于聚合生产的要求。处理效果和成本取决于聚合母液水PVC颗粒含固量多少。含固量大，生物接触氧化法处理负荷就特别大，接触氧化池有大量PVC颗粒沉淀，大量PVC颗粒流失，企业的经济效益大量浪费。有效的回收PVC颗粒是研究的重点。青海宜化根据技术进步采用三个阶段对PVC颗粒进行回收，第一阶段，采用沉降池对PVC颗粒进行回收,定期清理池底，回收地沟料当废品外销。第二步，采用自清洗过滤器+沉降池流程，PVC颗粒回收到浆料槽，自清洗过滤器出口母液含固量在300ppm左右。第三步采用清洗过滤器+重力沉降器+沉淀池工艺，沉淀池母液含固量控制在10PPM以下。

3母液污水预处理工艺原理及流程

3.1装置处理能力

青海宜化母液污水预处理装置设计总规模为150m³/h,每天运行24h，系统处理能力为:3600m³/d。

3.2母液污水预处理

3.2.1工艺原理

为保证母液污水处理装置长周期稳定运行和最大量回收PVC固体颗粒，提高企业经济效益，母液水预处理采用物理方法（如图1）。主要采用最先进全自动自清洗过滤器和重力式斜板沉降槽。

自清洗过滤器是在水处理行业应用比较广泛的设备,主要组件有:电机、电控箱、控制管路、主管组件、滤芯组件、316L不锈钢刷、框架组件、传动轴、进出口连接法兰等。CTF-E过滤器是--种操作方便而且技术先进的全自动过滤器，由自动马达带动清洗装置完成清洗工作。CTF-E100过滤器过滤精度100um。污水通过进水管进入过滤器，然后自内而外通过细滤网，水通过细滤网由内至外流出时杂质积累在滤网的内表面，并引一定的水头损失。当滤网内外压差达到预先设定的值或到达预定时间时,CTF-E过滤器开始自动清洗。吸吮扫描器进行螺旋式的吸吮运动将滤网。上的杂质吸走，并经过排放管排出。有一台双向。(正/反转)马达通过-一个丝杆与扫描器相连,带动驱动扫描器作螺旋式的上下移动。自动清洗时,由一个三通电磁阀来控制排污阀的开启,通过重力自流入干燥浆料槽。工作压力可达1.0-1.6Mpa；单台流量:150m/h。立式安装。斜板式重力沉淀池是根据“浅层沉淀’理论，在沉淀池沉淀区放置与水平面成--定倾角(通常为60°)的斜板或蜂窝斜管组件，以提高沉淀效率的一种高效沉淀池。在沉降区域设置许多密集的斜管或斜板，使水中悬浮杂质在斜板或斜管中进行沉淀，水沿斜板或斜管上升流动,分离出的泥渣在重力作用下沿着斜板管向下滑至池底，再集中排出。这种池子可以提高沉淀效率50%~60%，在同一面积上可提高处理能力3~5倍。按水流与污泥的相对运动方向，由于沉淀区设有斜板或斜管组件，因此，斜板(管)沉淀池的排泥只能依靠静水压力排出。

图
1 工艺流程图

3.2.2母液污水预处理工艺流程

离心母液水进入中间槽，用泵提升到楼顶自清洗过滤器中，浆料自重流入到原有浆料槽(TK-2G/4G)，清液均匀流入重力式斜板沉淀槽，在斜板沉淀槽进行PVC颗粒与水分离，沉淀槽出水确保出水含固量稳定在20ppm以下。沉淀下来的PVC颗粒通过离心泵均匀打入系统原有浆料槽(TK-2G/4G)进行PVC浆料回收。离心机离心的液体，再次循环进入斜板沉淀系统。

该斜板沉淀系统，采用自动运行方式，运行时定时排PVC沉淀料输送至浆料槽。

3.2.3斜板沉降槽工艺流程

快速沉淀槽包括浮渣隔离槽、快速沉淀槽、浆液浓缩槽、浆料泵及其附属仪表、电控、管线等。

原水经进流管流进斜板式快速沉淀槽后，由分流室缓冲消能，再平均的分散到各斜板组侧边底部的配水孔。通过斜板区向。上流，然后由溢流堰集水后排出，而PVC粉末等颗粒物则随斜板向下沉降到污泥槽，通过阀门控制间歇式排至带搅拌的浆液浓缩槽。用泵提升干燥系统TK-2G/4G浆料槽。

由快速沉淀槽排出的PVC浓浆进入浆液浓缩槽，经浆液浓缩槽中心导流筒布水后呈辐射状流向池子周边，随着流速的降低，PVC浆液沉淀于池底与水进一步分离，提高PVC浆液的浓度，浓度达到60%，,刮泥机通过刮板将沉淀在池底的浆液刮到中心，同时设在刮臂上的竖向栅条起搅拌调匀作用，加速PVC浆液下沉，提高浆液的浓缩效果。装置运行全封闭，浆料的停留时间短，保证PVC质量。

4装置运行效果

1)预计达到的效果

未加重力斜板沉降器母液含固量达到300ppm，加重力沉降器后，母液含固量由300ppm降至20ppm，将树脂回用至系统；母液经沉降地池进入母液污水站,悬污物降到10PPM,有效保证污水站细菌活性，降低出水浊度，保证母液污水的回用；

2)改造后生产成本及效益分析

a、干燥母液的量为150m³/h，含固量由300ppm(mg/L)降低到20ppm，产生效益为:产生的地沟料为:(150*(300-20)*24*330/1000000)*(0.4/0.6+1)=554.4吨/年，按成品PVC计算利润:554.4*5294=293万元，卖地沟料的利润554.4*1595=88万，每年可增加的利润为293-88=205万元。

5结语

采用自清洗过滤器+重力斜板沉降槽+沉淀池工艺，能够有效去除母液污水中PVC固体颗粒，不但回收的PVC颗粒直接回到浆料槽，保证企业经济效益，同时母液污水含固量降到10PPM，保证生物接触氧化水法母液污水处理装置稳定达标运行，出水达到《烧碱、聚氯乙烯工业污染物排放标准》（GB15581-2016）的标准，全部回用到循环水装置，达到零排放；母液废水的深度处理综合利用，不仅产生了社会环保效益，而且给企业创造了经济效益。此套自清洗过滤器+重力斜板沉降槽+沉淀池相结合的母液污水预处理装置稳定运行、自动化程度高、技术成熟可靠、操作简单，从环保效益和经济效益角度来看是值得推广使用的。

参考文献

[1]潘涛，李安峰，杜兵.废水污染控制技术手册[M].北京工业出版社，2012.10:404-423.

[2]汪海位,韩忠良，邹磊,马宝琪,张璇，PVC离心干燥能源与水资源的综合利用[J].聚氯乙烯，2019,47(12)：35-38+42.