PVC母液水處理裝置的研發及應用

楊秀嶺，李玉強，王繼彥，常炳杰，常青，桑來亮

（山東新龍集團聚氯乙烯有限公司，山東壽光262709）

PVC母液水處理裝置的研發及應用

楊秀嶺，李玉強，王繼彥，常炳杰，常青，桑來亮

（山東新龍集團聚氯乙烯有限公司，山東壽光262709）

闡述了生化加臭氧方式處理回用PVC母液水的技術，總結了工藝的調試及運行過程。關鍵詞：PVC；母液；生化；廢水治理；臭氧

PVC生產中離心母液量大、COD含量高，且有一定的腐蝕性，不進行處理無法直接回用，直接排放不僅對環境造成影響，而且造成水資源的極大浪費。山東新龍集團12萬t/a聚氯乙烯裝置每年產生離心母液近50萬t，經簡單處理，能夠回收利用很少一部分，大部分母液水因無法回收利用而排放到污水處理廠，不但造成極大的浪費，還要繳納排污費。該集團對離心母液水的處理加大研發與技改投入，與某科研單位聯合研發母液水處理裝置，經處理后的水完全用于聚合生產用水。該項目設計母液處理量為1 600m3/d，調試投用后達到了預期的目的。

1 母液水處理方法

母液水來自聚合干燥工段離心分離液，成分比較復雜，有機大分子含量高，其中PVC顆粒及聚乙烯醇尤其多，是處理的重點。目前，處理母液主要有以下幾種工藝。

（1）膜法（超濾膜+反滲透膜）

該工藝能將母液水深度處理，可作為聚合加料用水或沖洗用水。但該裝置投資大，估價在1 200萬元左右，運行成本高，每處理1m3母液費用為4.9元左右。并且膜的壽命短，3年需更換一次，運行維護復雜，要經常對膜進行化學清洗，每次清洗費用在3 000元左右。

（2）生物膜法

該法采用接觸氧化和水解酸化的生化工藝，投資相對較小（約400萬元），缺點是單一采用生物膜法處理過的母液水達不到聚合加料用脫鹽水要求，COD含量為60mg/L左右，只能用作沖洗用水或補充循環水使用，降低了回用價值。

（3）生物膜+臭氧法

該法選用生化處理與臭氧處理相結合的技術，對母液廢水進行深度處理，成為聚合加料用脫鹽水。該工藝投資小，土建、設備總共投資530萬元左右。運行成本低，當日處理600m3母液時，約1.72元/m3，日處理母液1 600m3，成本可降至1.47元/m3。運行簡單易維護。該公司現采用此技術處理母液水。

2 處理工藝說明

離心后的母液水先經過母液料回收裝置除去殘留樹脂，再通過熱量回用裝置使母液水溫度從約72℃降至40℃以下，然后經過混凝沉淀池，在藥劑的作用下降低有機物含量，再經水解厭氧池，接觸氧化池、臭氧池等設施進行生化處理，通過保安設施，達到地表三類水標準，最后進入陰陽床處理成脫鹽水。工藝簡圖見圖1。

3 系統調試

（1）接種菌種

接種菌種是指利用微生物生物消化功能的工藝單元，主要有水解、厭氧、好氧工藝單元，接種是對上述單元而言的。

（2）馴化培養

微生物生長條件不能發生驟然的變化，要有一個適應過程，母液水處理中微生物馴化過程需要2個月才能完成。

（3）正常運行

在微生物馴化完成后，系統即可逐步加大進水量，此時應注意觀察微生物生長情況，進入正常運行階段。

4 運行效果

通過連續運行，證實該工藝在處理母液水回用中效果非常好，母液原水水質見表1。經過生化、臭氧處理后水質見表2。經過生化，臭氧處理后，水質已超過地表三類水標準，再通過陰陽床處理后即可達到聚合用脫鹽水標準。最終回用水水質見表3。

自2009年5月29日至6月28日，PVC母液回用工程總進水量11 354m3，總出水時10 648m3。平均日進水量378.5m3，平均日出水量354.9m3；進水、出水平均pH值分別為6.5和6.8；進水、出水平均COD分別為129.4mg/L和15.18mg/L；出水懸浮物含量為0.12mg/L。

表1 母液原水水質

表2 處理后出水水質

表3 深度處理系統出水水質（回用水指標）

母液水處理池出水指標情況見表4。

表4 母液水處理池出水指標情況

表4數據表明，生化處理后氨氮出水指標高于設計指標。原因是聚合生產過程中添加的碳酸氫銨殘留使母液水中含有氨氮，生產過程中產生的含氮有機物在經過厭氧、好氧的處理，在氨化細菌的作用下轉化為氨氮，致使氨氮超標，經過陰陽床處理后出水氨氮質量濃度為0.064mg/L，不影響回用水水質，完全達到聚合生產用水的要求。

5 成本分析

2009年6月成本分析如下。

（1）營養補充

葡萄糖補充折2 630元；

回用水噸水量消耗折0.25元/t。

（2）電耗

電表一，11 616 kW·h；電表二，11 664 kW·h；電表三，3 208 kW·h。

回用噸水耗電折1.42元/t。

（3）藥劑

藥劑1花費60.8元；藥劑2花費480元。

回用噸水平均消耗0.05元/t。

（4）噸水處理成本0.25+1.42+0.05=1.72元。

該成本為每天處理母液600m3時的成本，當處理量增加到1 600m3時，營養劑葡萄糖可以不再添加，這時，噸水成本還能降低0.25元。因此，當該工程滿負荷運轉時，噸水成本為1.47元。

6 運行中存在的問題

進水、出水的pH值略低。可引入少量堿性水調節，或投加堿性物質。

母液水經處理后用于聚合生產，產出的PVC質量未受任何影響，2007年7月8日生產并檢驗的PVC成品分析報告單見表5。

7 工藝特點

（1）處理效果穩定可靠。本工藝針對PVC母液中污染物的難降解特點，采用生化+臭氧方法加以去除。混凝沉淀池去除懸浮物和膠體，降低進水COD，水解酸化、臭氧強化提高進水的可生化性，兩級接觸氧化保證生物降解的穩定性，保安設施可保證回用脫鹽水的良好水質。

表5 PVC成品分析報告單

（2）抗沖擊負荷能力強。生化系統的池容較大，可使進水濃度和抑制性物質含量迅速降低。接觸氧化工藝保證了較高的生物量，使系統具備較強的抗沖擊負荷能力。生化池空氣量（溶解氧）由各池體風管入口處的閥門控制，以提供合適的空氣量，防止曝氣不足而厭氧，或過度曝氣而細菌自身氧化分解。

（3）該技術中的創新有以下幾點。a.引入臭氧氧化技術。無論是雙膜法還是單純的生化法都不能徹底地把母液水中的大分子鏈完全分解，生化+臭氧方法在好氧反應前后都加入了臭氧反應區，能最大限度地打斷大分子鏈，COD含量最小達到3.9mg/L。b.采用了“母液料在線回收”、“熱量再利用”、“臭氧處理”和“離子交換床處理”相結合的整套聚氯乙烯母液廢水全回用聚合釜工藝。工藝使用了該公司專利《一種聚氯乙烯母液廢水處理回用的方法》。c.采用了“母液料回收罐”裝置，無動力，回收率超過98%。在系統中使用了公司的專利《一種聚氯乙烯母液樹脂回收裝置》。投入該裝置后，母液中含有的少量PVC顆粒能在線回收，回收率達到98%，大大方便了母液的后續處理。d.可實現母液廢水全回用聚合釜而對產品質量沒有任何影響。目前，眾多廠家都把處理后的母液用于循環水補水、汽提塔及聚合釜的沖洗水或乙炔用水，用于聚合加料用水的廠家很少。此技術能把母液水深度處理后用作聚合加料用水且不對產品質量造成任何影響，大大提高了母液回用的價值。

8 12萬t/a PVC裝置配套母液水工程投資情況

母液處理工程投資情況見表6。

該工程總投資532.4萬元，適應12萬t/a PVC項目，比同規模其他類母液水處理項目投資小，效率高。總占地1 600m2，每班1人操作。

9 結論

該項技術已通過山東省經貿委組織的技術鑒定，并已在山東新龍集團聚氯乙烯公司投入工業化運行，日處理母液廢水1 600 t，可完全消化聚合生產

Research and application of PVCmother liquid treatment equipment

YANGXiu-ling,LIYu-qiang,WANG Ji-yan,CHANGBing-jie,CHANGQing,SANG Lai-liang
(PVCCo.,Ltd.,Shandong XinlongGroup,Shouguang 262709,China)

The recycling technology of PVCmother liquid by theway ofbiochemistry and ozonemethod was discussed.Process debugging and runningwere summarized.

PVC;mother liquid;biochemistry;wastewater treatment;ozone

表6 母液水處理工程投資一覽表

book=34,ebook=164

TQ085

B

1009－1785(2010)08－0034-03