專利名稱：：一種聚氯乙烯(pvc)離心母液廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種聚氯乙烯(PVC)離心母液的處理方法。
背景技術(shù)：
：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離心母液廢水的特征為(1)水量大。每生產(chǎn)1噸PVC產(chǎn)生離心母液廢水約3-4噸。(2)硬度、氯根低。工藝用水為去離子水，工藝過(guò)程中也沒(méi)有增加水質(zhì)硬度的環(huán)節(jié)，其硬度和含鹽均較低。(3)濁度高。懸浮物(SS)質(zhì)量濃度為30300mg/L，主要是PVC顆粒。(4)有機(jī)物濃度低。CODcr—般為100400mg/L，屬低濃度化工廢水。(5)有機(jī)物降解難。作為分散劑使用的聚乙烯醇(PVA)，85X左右吸附在PVC顆粒表面進(jìn)人產(chǎn)品.15%隨離心母液排放，是離心母液中主要污染物。母液中還含有反應(yīng)過(guò)程中殘留的氯乙烯單體、少量其他添加劑(雙酚A、對(duì)苯二酚、甲醇)以及這些物質(zhì)反應(yīng)或衰變后的產(chǎn)物。這些物質(zhì)具有毒性和難生物降解性。(6)溫度高。一般在7(TC左右。目前，PVC離心母液主要的處理方式有(1)混凝法該方法可以去除母液廢水中少量的PVC懸浮顆粒，但對(duì)于可溶性COD的去除率卻很低，母液廢水COD僅能從200mg/L降到170mg/L。(2)生化法采用常規(guī)生物處理工藝時(shí)，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，從而使該類廢水的處理較為困難。離心母液中主要有機(jī)物為PVA.因此這也可以成為離心母液廢水不宜采用活性污泥法處理的理由。3)超濾膜法采用孔徑為1.5ixm的超濾膜對(duì)母液廢水進(jìn)行過(guò)濾處理。在運(yùn)行初期，效果較好。經(jīng)過(guò)超濾，母液廢水的CODer從200mg/L左右降至20mg/L以下，達(dá)到了回用水的標(biāo)準(zhǔn)。但一段時(shí)間后，PVA膠體堵塞過(guò)濾孔，濾膜無(wú)法反洗再生，最終導(dǎo)致失敗。(4)混凝一臭氧法該法對(duì)COD^有很好的去除效果，但投入生產(chǎn)實(shí)踐后，處理效果很不穩(wěn)定.難以生產(chǎn)性運(yùn)行。由于PVA是一種親水性非離子聚合物，鋁鹽、鐵鹽等絮凝劑對(duì)其作用甚微，混凝后的母液廢水COD依然較高。后續(xù)的臭氧單元負(fù)擔(dān)過(guò)重。臭氧單元成本過(guò)高，難以生產(chǎn)應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種聚氯乙烯(PVC)離心母液廢水的處理方法，通過(guò)有序綜合組合，使聚氯乙烯(PVC)離心母液廢水得到低成本和環(huán)保處理。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案它依次包括以下處理步驟1)、自清洗濾器處理，并對(duì)自清洗濾器的反洗液進(jìn)行PVC粒料回收，2)、降溫處理，3)、混凝沉降處理，4)、臭氧氧化，5)、曝氣生物濾池處理，6)、超濾處理，7)、反滲透處理，8)、離子交換處理。由于采用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過(guò)對(duì)母液的次序處理，實(shí)現(xiàn)母液的綜合處理，可實(shí)現(xiàn)PVC母液的高品質(zhì)回收。更為突出的是，通過(guò)臭氧與曝氣生物濾池的優(yōu)化組合，克服了單純加臭氧處理時(shí)量大成本高的缺點(diǎn)，有效控制了處理成本，而且處理效果也得到改善。經(jīng)測(cè)算，它還具有以下突出的技術(shù)效果1、極大程度地減少了COD的排放量。按一條年產(chǎn)20萬(wàn)噸PVC的生產(chǎn)線計(jì)，每小時(shí)排出母液量為80噸，每年母液量為64萬(wàn)噸，COD值按300mg/l計(jì)，一年的排出COD總量為20萬(wàn)千克。因此每上一條本發(fā)明的PVC母液回收線，每年就可以減少外排COD量20萬(wàn)千克。若以全國(guó)計(jì)算，目前的PVC母液年產(chǎn)生總量為0.5億噸。PVC母液被高品質(zhì)回用后，全國(guó)每年減少COD的排放量為O.15億千克，極大地減少了COD的排放量，大大減輕對(duì)環(huán)境造成的污染；2、極大減少工廠取水量。全國(guó)每年0.5億噸的PVC母液水回收利用后，可以減少當(dāng)?shù)氐耐獠咳∷浚徑庠S多地方尤其是北方地區(qū)的水資源緊張的狀況。3、有效增加PVC生產(chǎn)企業(yè)的效益經(jīng)測(cè)算，本發(fā)明提供的回收工藝路線，每噸PVC母液處理成本不到4元；而PVC聚合用水的原綜合成本每噸為7-8元，按8元計(jì)。由此可計(jì)算，全國(guó)的PVC母液水回收后，可增加效益1.2億元。因此效益明顯。圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實(shí)施例方式參照附圖。本發(fā)明所提供的PVC離心母液廢水的回收工藝，它對(duì)PVC離心母液廢水的處理，依次包括以下處理步驟1)、運(yùn)用自清洗濾器處理PVC離心母液廢水，并對(duì)自清洗濾器的反洗液進(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。設(shè)備中可配備加強(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。無(wú)論來(lái)水的濁度高低，自清洗濾器出水的濁度最好保持在20NTU以下，這樣對(duì)后續(xù)系統(tǒng)有很好的保障作用。反洗液在回收PVC粒料后去所述混凝沉降前與母液廢水合并處理。2)、采用冷卻塔或熱交換器冷卻自清洗濾器出水，將溫度降至4(TC以下，更利于后續(xù)工藝的穩(wěn)定運(yùn)行。3)、針對(duì)PVC等物質(zhì)，采用加藥絮凝沉淀處理，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，可采用聚鋁類絮凝劑或聚丙烯酰胺類助凝劑。經(jīng)加藥沉淀池處理后，CODcr的去除率在10-20%之間，平均去除率為15%;濁度的去除率10-50%之間，平均去除率為30%。4)針對(duì)微量殘余的PVC膠體以及PVA，進(jìn)一步采用高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行降解處理，使廢水中的粘性物質(zhì)去除徹底，同時(shí)可降低CODcr，可以有效降解PVA等高分子物質(zhì)，使得廢水的B/C比得到提高，一般都有0.1-0.25的增加，對(duì)PVC母液水可生化性的增加作用十分明顯，為后級(jí)曝氣生物濾池的運(yùn)行創(chuàng)造良好的條件；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)。5)采用曝氣生物濾池(BAF)進(jìn)一步降低SS、NH3-N、COD"指標(biāo)，保證后續(xù)工藝運(yùn)行良好。曝氣生物濾池是在生物接觸氧化工藝的基礎(chǔ)上引入飲用水處理中過(guò)濾的思想而產(chǎn)生的一種好氧廢水處理工藝，它采用陶粒等填料，具有更大的比表面積和微生物容量，因而較之通常接觸池有更高的效率，有除去SS、除去COD、除去BOD、硝化、脫氮、除磷、除去AOX(有害物質(zhì))的作用。為周期運(yùn)行，從開(kāi)始過(guò)濾至反沖洗完畢為一完整周期。具體過(guò)程如下經(jīng)前處理的污水通過(guò)濾池進(jìn)水管進(jìn)入濾池底部，與來(lái)自曝氣管的空氣一起上升流通過(guò)填料層。填料上的微生物利用氣泡中轉(zhuǎn)移到水中的溶解氧降解BOD及少量有害物質(zhì)，同時(shí)，SS也通過(guò)一系列復(fù)雜的物化過(guò)程被填料及其上面的生物膜吸附截留在濾床內(nèi)。因此，曝氣生物濾池可使SS、COD、NH3-N均得到不同程度的降低。BAF對(duì)有機(jī)物的去除作用是十分明顯的。由于還原池出水已經(jīng)前級(jí)臭氧氧化處理，其可生化性已大大改善，B/C比一般穩(wěn)定在0.335-0.52之間，再經(jīng)BAF處理時(shí)，其中大部分的有機(jī)物得到了去除，去除率在60-80%之間。為順利實(shí)現(xiàn)PVC母液的高品質(zhì)回收打下良好的基礎(chǔ)。由于BAF對(duì)懸浮物有良好的去除作用，因此無(wú)論臭氧還原池出水的濁度如何波動(dòng)，BAF的出水濁度能夠保持穩(wěn)定。BAF的出水濁度最好保持在10NTU以下。曝氣生物濾池的反沖洗水回到所述混凝沉降前與母液廢水合并處理。6)、經(jīng)過(guò)上述預(yù)處理的PVC離心母液水通過(guò)輸送泵被輸入超濾系統(tǒng)進(jìn)行超濾處理，利用超濾膜的篩分機(jī)理，對(duì)不同分子量和不同粒徑的有機(jī)物進(jìn)行分離，PVC母液水在超濾處理后，去除大量的的懸浮物質(zhì)和膠體，作為反滲透的進(jìn)水。超濾系統(tǒng)采用中空纖維超濾器，所有中空纖維膜都直接用聚胺脂膠封裝在膜管內(nèi)，有高的裝填密度，擁有極高的比表面積，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有效減少細(xì)菌污染的可能性，簡(jiǎn)化清洗操作，檢漏修補(bǔ)方便，截留率穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。所采用的膜材料可以是聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯等高分子材料。超濾對(duì)廢水中的懸浮物質(zhì)和膠體有超強(qiáng)的去除能力，無(wú)論進(jìn)水的濁度怎樣變化，其出水濁度始終可以保持在0.2NTU以下，去除率達(dá)到95%以上。這樣的出水進(jìn)入后級(jí)RO系統(tǒng)，其保護(hù)作用是極其明顯的。超濾的濃縮液回到所述混凝沉降前與母液廢水合并處理。超濾對(duì)有機(jī)物有一定的去除作用，運(yùn)行顯示針對(duì)BAF的出水，經(jīng)超濾處理后，C0Dcr的去除率在10-20%之間，平均去除率約為15%。廢水的電導(dǎo)率和PH值在超濾處理前后變化不大。由于前級(jí)預(yù)處理的作用，加上汽水加強(qiáng)清洗，使得超濾的運(yùn)行十分穩(wěn)定。流量穩(wěn)定。近一個(gè)月的運(yùn)行中，只化學(xué)清洗一次，而且清洗完畢后，性能得到了完全的恢復(fù)?；瘜W(xué)清洗的周期約在15天左右。經(jīng)試驗(yàn)，采用偏堿性復(fù)配清洗劑可使超濾裝置的性能得到了完全恢復(fù)。7)、反滲透處理所采用的膜元件材料為巻式膜元件，反滲透膜材料可根據(jù)廢水水溫選擇能耐受相應(yīng)溫度的反滲透膜，一般可選擇最高耐溫45°C，PH范圍2-11的反滲透膜，本發(fā)明中所采用的膜材料為聚酰胺類的高分子材料，抗污染性好且水通量大，對(duì)處理PVC母液水是最佳的選擇。利用致密反滲透膜的高截留性能，截留超濾透過(guò)液中大部分的無(wú)機(jī)鹽和小分子有機(jī)物，從而使反滲透的透過(guò)液的電導(dǎo)率在30us/cm以下，反滲透系統(tǒng)的脫鹽率92-95%。由于小分子有機(jī)物的存在，反滲透系統(tǒng)對(duì)母液廢水中有機(jī)物的去除率較鹽分的去除率為低，C0Dcr去除率在75-88%之間<3反滲透處理的濃縮液回流作為聚氯乙烯(PVC)聚合釜循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水回用。由于PVC母液水總硬度在lOmg/1以下，無(wú)需加入阻垢劑就可進(jìn)入反滲透裝置運(yùn)行，反滲透系統(tǒng)的出水通量十分穩(wěn)定。經(jīng)反滲透裝置處理后，出水的濁度十分穩(wěn)定，在0.4NTU以下。8)、將反滲透處理處理出水進(jìn)行離子交換處理，離子交換處理的設(shè)備可以采用陽(yáng)床+陰床的組合或采用混床設(shè)備。經(jīng)處理后，各項(xiàng)指標(biāo)可達(dá)到直接回釜利用，作為聚氯乙烯聚合生產(chǎn)工序用水的要求，電導(dǎo)率小于2us/cm，具體指標(biāo)見(jiàn)下表。<table>complextableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>采用上述方法可使純水回收率達(dá)60%以上。上述實(shí)施例的數(shù)值范圍及各具體選擇是建立在充分中試基礎(chǔ)上的優(yōu)選方案，在保證處理效果的前提下，廢水處理最經(jīng)濟(jì)最有效率。權(quán)利要求1、一種聚氯乙烯(PVC)離心母液廢水的處理方法，其特征在于它依次包括以下處理步驟1)、自清洗濾器處理，并對(duì)自清洗濾器的反洗液進(jìn)行PVC粒料回收，2)、降溫處理，3)、混凝沉降處理，4)、臭氧氧化，5)、曝氣生物濾池處理，6)、超濾處理，7)、反滲透處理，8)、離子交換處理。2、如權(quán)利要求1所述的一種聚氯乙烯(PVC)離心母液廢水的處理方法，其特征在于超濾處理采用中空纖維超濾器，所采用的膜材料可采用聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯中任意一種高分子材料。3、如權(quán)利要求1所述的一種聚氯乙烯(PVC)離心母液廢水的處理方法，其特征在于反滲透處理所采用的膜元件材料為巻式膜元件，所采用的膜材料為聚酰胺類的高分子材料。4、如權(quán)利要求1所述的一種聚氯乙烯(PVC)離心母液廢水的處理方法，其特征在于離子交換處理的設(shè)備可以采用陽(yáng)床+陰床的組合或采用混床設(shè)備。5、如權(quán)利要求1所述的一種聚氯乙烯(PVC)離心母液廢水的處理方法，其特征在于反滲透處理的濃縮液回流作為聚氯乙烯(PVC)聚合釜循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水回用。6、如權(quán)利要求1所述的一種聚氯乙烯(PVC)離心母液廢水的處理方法，其特征在于經(jīng)離子交換處理后的透過(guò)水回流至聚氯乙烯聚合生產(chǎn)工序作為聚氯乙烯聚合生產(chǎn)用水回用。7、如權(quán)利要求1所述的一種聚氯乙烯(PVC)離心母液廢水的處理方法，其特征在于步驟1)中的反洗液在回收PVC粒料后去所述混凝沉降前與母液廢水合并處理。8、如權(quán)利要求1所述的一種聚氯乙烯(PVC)離心母液廢水的處理方法，其特征在于曝氣生物濾池的反沖洗水回到所述混凝沉降前與母液廢水合并處理。9、如權(quán)利要求1所述的一種聚氯乙烯(PVC)離心母液廢水的處理方法，其特征在于超濾的濃縮液回到所述混凝沉降前與母液廢水合并處理。全文摘要本發(fā)明提供了一種聚氯乙烯(PVC)離心母液廢水的處理方法，它依次包括以下處理步驟1)自清洗濾器處理，并對(duì)自清洗濾器的反洗液進(jìn)行PVC粒料回收，2)降溫處理，3)混凝沉降處理，4)臭氧氧化，5)曝氣生物濾池處理，6)超濾處理，7)反滲透處理，8)離子交換處理。本發(fā)明通過(guò)對(duì)母液的次序處理，實(shí)現(xiàn)母液的綜合處理，可實(shí)現(xiàn)PVC母液的高品質(zhì)回收，有效控制了處理成本，而且處理效果也得到改善，極大程度地減少了COD的排放量和工廠取水量，有效增加PVC生產(chǎn)企業(yè)的效益。文檔編號(hào)C02F1/44GK101343132SQ200810120390公開(kāi)日2009年1月14日申請(qǐng)日期2008年8月28日優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日發(fā)明者于德勝,馮小良,姜麗彩,樓亞男,謝柏明,譚永文,棟陳,陳麗麗申請(qǐng)人:杭州水處理技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心有限公司