氯堿行業離心母液水的處理方法

梁多奇

（中鹽吉蘭泰鹽化集團有限公司，內蒙古阿拉善750336）

中鹽吉蘭泰樹脂廠PVC母液水回收裝置原工藝為“超濾+反滲透”運行工藝，2010年試車運行至今，出現的問題較多，“超濾+反滲透”工藝理論脫鹽率達95%以上，既能去除有機污染物又可降低無機污染物；但通過實際運行，發現由于母液水中的PVA成分非常難溶解，長期運行，濃縮液在濃度達到一定量后，將形成膠體懸浮物，粘附在UF、RO膜體表面，降低膜的通水量，且使用常規方法進行化洗再生，很難完全去除，隨著生產運行時間的延長，膜的過濾效果會持續下降，只能頻繁進行化洗，如此正常情況下膜組的使用壽命應為3～5年，但根據樹脂幾年實際的使用情況來看，從開車調試到穩定運行，不到半年便已經頻繁出現UF膜組膜絲斷裂及RO膜氧化失效的現象。膜處理工藝初期效果好，但無法持久，后續維護保養非常困難，成本較高，且無法保證出水水質，必須尋找一種新的處理母液水方法，保證出水指標穩定控制在要求范圍內。

1 技術改造方案

1．1 母液水處理現狀及工藝流程

經調研，目前國內處理母液水主要工藝為生化處理，生化出口COD＜30 mg/L，作為循環水補水，節約一次水用量，節水減排效果明顯，運行成本低于1 元/m3，節約制水費用。 但是單單滿足回用循環水，沒有發揮母液水的最大效益，可以將生化后的母液水通過+臭氧+活性炭吸附+離子交換+回用聚合釜為主工藝的處理方法。

生化、沉淀后的母液水，先經過多介質過濾器過濾，然后使用臭氧反應器進一步氧化分解廢水中的高分子有機物，之后經活性炭系統吸附后送至離子交換系統去除離子，降低電導率，檢驗合格的純水循環回聚合釜使用；過濾器反洗水進入反洗水收集系統，反洗水污泥進入壓濾機，干濾餅收集，清液部分與濾液回到生化系統前端，保證滿足有機廢水無外排的工藝要求。PVC 母液廢水處理工藝流程示意圖見圖1。

圖1 PVC母液廢水處理工藝流程示意圖

1．2 工藝流程簡述

（1）初沉池

母液廢水首先進入初沉池，通過自然沉降去除原水中殘留的PVC 顆粒及容易沉淀的膠體等雜質，減輕后續處理單元的運行負荷， 為了增強沉淀效果，初沉池采用平流沉淀形式，沉淀的PVC 顆粒及粉末沉淀到池底，通過刮泥機至污泥斗中，然后通過提升泵至污泥池。

（2）預曝氣調節池

由于PVC 母液水含有的污染物成分比較復雜，而且在各個時段的水質及水量有所波動，因此設置調節池，對原水水質及水量進行調節，以保證此處理裝置進水水質水量的均衡性，原水通過調節池提升泵至水解酸化池進行生化預處理。

（3）冷卻塔

由于原水的溫度較高，因此要對其進行降溫，以滿足后續生化處理單元要求，PVC 母液水通過壓力流進入冷卻塔，采用高溫型圓形逆流式，將原水溫度從75 ℃降低到35 ℃，然后自流進入水解酸化池。

（4）水解酸化池

原水在水解酸化池中，通過水解酸化菌作用下將水中大分子難降解的污染物質降解為小分子的污染物物質。提高廢水的可生化性，以便在后續的好氧處理中進行降解。在水解酸化池中安裝有生物組合填料，增加水解酸化池中污泥濃度，從而提高處理效果。根據生化單元的運行情況，必要時投加適量的NP 營養鹽。以保證微生物正常的新陳代謝。

（5）生物接觸氧化池

生物接觸氧化處理技術的實質之一是在池內充填填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中的有機污染物得到去除，污水得到凈化，因此生物接觸氧化處理技術，又稱為“淹沒式生物濾池”。另一實質是采用與曝氣池相同的曝氣方法，向微生物提供其所需要的氧，并起到攪拌與混合作用，這種技術又相當于在曝氣池內充填微生物棲息的填料，因此又稱為“接觸曝氣法”。生物接觸氧化法的主要特征是，采用浸沒在水中高孔隙率、大比表面積的填料，在其表面為微生物附著生長提供好氧生物膜。因其表面積大，可附著的生物量大，同時因其孔隙率大，基質的進入和代謝產物的移出，以及生物膜的自身更新脫落，均較為通暢，使得生物膜能保持高得活性和較高得生化反應速率。由于接觸氧化法需要像活性污泥那樣不斷向水中曝氣供氧，一部分污泥處于漂浮狀態，并且，在氧化池得流態及反應動力學方面，接觸氧化池與完全混合得活性污泥法相同，因而兼有活性污泥法的特點。綜上所述，生物接觸氧化是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術。

在生物接觸氧化池中通過好氧微生物的新陳代謝，對原水中的污染物質進行充分降解。然后自流進入二沉池。

（6）二沉池

經生化反應后廢水中溶解的有機物質被充分消耗作為微生物自身營養，微生物經老化后在廢水中形成活性污泥，在二沉池中進行泥水分離，污泥沉淀到池體，剩余污泥進入集泥井，然后通過提升泵進入脫水處理工段進行污泥壓濾，上清液及濾液進入調節池。

（7）中間水池

原水在中間水池中暫時儲存后，通過提升泵至多介質過濾池進行深度處理。

（8）石英砂過濾池

原水通過生物接觸氧化處理后出水仍不能達到回用要求，因此采用石英砂過濾池進行深度處理，原水在石英砂過濾池中去除其中細小的懸浮物質、降低濁度，去除部分的在生化段未降解的COD、BOD 等污染物質。石英砂過濾池運行一段時間后進行反沖洗，反沖洗水排至調節池。濾池出水自流進入回用水池。

（9）多介質過濾器

母液廢水經過生化沉淀后，來自生化處理出口的母液水經纖維過濾，去除水中懸浮物及大顆粒的膠體后進入物化深度處理系統。

（10）臭氧氧化和活性炭吸附

物化深度處理系統包括臭氧氧化和活性炭吸附2 個重要階段。臭氧發生器產生O3，之后進入含有廢水的反應器中，對剩余COD 繼續分解氧化，然后由泵送到活性炭過濾器中進行剩余有機物和雜質吸附，此時COD 降低到10 mg/L 以下，儲存于清水池中（做一次水用）。

（11）離子交換

純水制造系統采用羅門哈斯離子交換技術，出水指標控制COD 小于3 mg/L，電導率小于1 μs/cm，達到聚合用水要求。

2 該項目技術難點及創新點

2.1 該項目主要解決的技術難點

母液水中含有PVA及各種殘留的助劑，其中一些助劑為多元酚或雜環化合物（例如涂壁劑等），廢水組成復雜，生化氧化難度大，且因為PVA粘性大，一般的水處理工藝不適用。所以該項目的難點集中于如何在不引起電導率較大變化的基礎上，降低COD，去除廢水的粘性，保證出水水質滿足聚合生產工藝要求。

2．2 技術創新

母液廢水的處理工藝采用的是預處理+水解酸化+生物接觸氧化+多介質+臭氧+活性炭+離子交換+回用工藝主流程，此技術的創新點為：（1）在不同階段輔以特殊的物化方法，將困擾同行業的涂壁類廢水第一次真正實現全部回用；（2）廢水中PVC收集裝置， 在廢水處理流程前段全部回收成品PVC，不但提高后續處理效率，而且降低了生產成本；（3）通過有效控制，使生化處理工程中污泥產生量相比減少1/3；（4）該系統可以在線監測和自動化控制，以保證污水處理達到最佳效果，所有反洗水全部回收到生化系統前段循環處理， 回收率大于96%，外排廢水量與傳統工藝相比減少15%；（5）運行成本較低、操作簡單，無需人員值守；該項目采用生化和臭氧分解有機物，年減排COD 224 t；（6）產水水質全部回用聚合，滿足聚合生產需要。

3 處理前后水質指標

處理前后水質指標見表1。

通過比較，可以看出，所有指標全部能過滿足設計要求，目前處理完的水全部回用聚合釜。

表1 處理前后水質指標

4 經濟、社會及環境效益

2015 年新環保法執行力度加大，建設該項目是落實國家節能減排政策和新的環保法的需要，也是推動企業節能減排的需要。

該項目實施后不但進一步加強了企業的環保治理工作，同時具有顯著的經濟效益、良好的社會和環境效益。

目前生產1 t 純水需要16.14 元，母液生化水深度處理制純水價格為4 元，因此產生的經濟效益為16.14 元-4 元-2 元=12.14（元）（即1 t 水產生的經濟效益）。12.14 元×145 t（母液生化水制純水的回收率為96%）×8 000 h=1 437（萬元/a），預計2 年可收回成本，經濟效益可觀。每年減排COD 約224 t。因母液水溫度較高，從而節約了冷季制純水加熱一次水所消耗的蒸汽量。

5 結語

通過此次技術改造，母液水出水水質符合聚合釜補水水質要求，處理完的水全部回用聚合釜，節約了大量制純水成本，從而發揮了母液水的最大經濟效益，具有很強的對外推廣價值。