电石乙炔法生产聚氯乙烯废水的应用

1、电石乙炔及聚氯乙烯废水的处理 杨昌力1 张冰心2 赵永忆1 张宪民1 潘家兴1 （1贵州绿色环保设备工程有限责任公司，贵阳，550002；2贵州师范大学，贵阳，550014）摘要：根据电石乙炔及聚氯乙炔废水的水质特点，选择了中和、曝气、混凝、一级沉淀、曝气、二级沉淀、过滤、活性炭吸附的一体化处理工艺。运行结果表明：在平均进水水质COD320mg/L、BOD5100mg/L、SS1600mg/L、磷化物40 mg/L、硫化物180mg/L，色度830倍的条件下，其去除率分别为80%、82%、97.5%、99.5%、99.5%，出水水质可达到GB15581-95一级排放标准。关键词：电石乙炔法、中

2、和、曝气、混凝、沉淀、过滤、吸附、一体化装置。一、概 述四川成都某化工厂4万吨/年PVC是以电石乙炔方法为主生产聚氯乙烯。其废水主要来源于电石生产乙烯时乙炔发生器排出的电石渣废水，氯乙烯单体净化过程中产生的稀盐酸和碱洗废水，聚氯乙烯浆料离心母液废水及车间地面冲洗水和全厂生产区生活废水，并伴随有少量的氯乙烯单体及聚合物颗粒（以下统称废水）。废水可生化性差。经确认氯乙烯单体是属于致癌污染物。聚合物的母液不经处理排放，氯乙烯超标严重，应进行深度处理。该工程采用了中和+曝气+混凝+一沉+曝气+二沉+过滤+活性炭吸附工艺。通过调试和运行，废水处理系统运行稳定，废水经过处理后出水指标达到了烧碱、聚氯乙烯工

3、业水污染物排放标准GB15581-95一级排放标准。1、生产污水：电石乙炔法PVC生产排放废水组成及特性数据见表一表一 电石乙炔法PVC生产排放废水组成及特性数据表序号名称来源组成及特性参数排放特性排放量1废水P-3620废水泵COD800PPM常温间断18m3/hBOD100PPMSS1600PPMPH=792离心母液母液池H2O70连续30m3/h极小PVC颗粒（微量）3渣浆澄清液澄清桶H2O99.7%（wt）30连续63m3/h渣浆滤液板框压滤机Ca（OH）20.163%（wt）Mg（OH）20.0009%（wt）H2S25.4mg/lPH378mg/l含固量2500mg/l4废碱液中和

4、塔NaOH9.921%（wt）27.3间断0.029m3/hNaCO38.001%（wt）NaCl0.738%（wt）H2O9.921%（wt）C2H2微量2、废水水质与水量废水的水量2880t/d，废水的水质见表1。表二 废 水 水 质 mg/l（PH、色度除外）项目CODBOD5SSPH磷化物硫化物色度水质60080010016001240180830排放标准1003070691120二、工艺流程1、工艺流程图本工艺的流程见工艺流程图。2、工艺流程描述2.1正常生产状况下的污水进入格栅，经格栅除去大粒径漂浮物后进入污水综合调节池,同时添加硫酸，在PH在线监测仪监控下将PH控制在9.510.

5、5；先经过鼓风(1)进行搅拌中和，同时曝气氧化废水带来的硫、磷化物及有机物，又起到均质调节的作用；2.2经调节池平流沉淀去除大量悬浮物后，废水经提升泵打入混合器与硫酸亚铁、石灰乳混合进入一体化污水处理设备，并保证此时的PH控制在8.89.5；2.3经反应池后进入一沉池中沉去大部分硫、磷化悬浮物及部分COD；2.4进入曝气室前添加硫酸，在PH在线监测下将PH控制在6.58.5，经过鼓风(2)搅拌中和、曝气，进一步氧化硫、磷化物，同时添加PAC混凝剂、PAM助凝剂，经曝气池混合、反应后进入二沉池进一步沉去部份硫、磷化悬浮物及有机物，再经过滤池去除悬浮物及有机物，经活性炭吸附器的超越管进入监护池，经

6、COD在线监测仪确认达标后由提升泵提升回用或排放。2.5本工艺流程在末端设活性炭吸附器，当COD在线监测仪发出COD超标信号时，过滤池来水直接进入活性炭吸附器，废水经吸附后去除残余有机物，硫、磷化物和氯根，再进入监护池，经COD在线监测仪确认达标后由提升泵提升回用或排放。3、本工艺流程的特点如下：3.1调节池兼作中和、曝气氧化、调节水量和均衡水质、沉淀四大功能，做到一池多用，节省投资和占地面积。3.2 PH在线监测仪指导计量泵自动投加硫酸中和，保证水质PH稳定。3.3主体设备采用一体化设备结合PLC电控，其工艺管理简单、占地面积小、结构合理、出水水质稳定等优点。3.4污泥干化系统在压滤过程中一

7、般情况下不需投加任何絮凝剂，节省聚丙烯酰胺的投加。3.5活性炭吸附器为新型专利产品变截面过滤器，是节能设备。总的来说，本工艺投资省，管理方便，占地面积小，结构合理、出水水质稳定等特点。三、主要构筑物及设备设计参数1、综合调节池综合调节池容积为：1920m3，其中予曝气池480 m3 ，予沉池1280 m3，中和池160 m3。尺寸：长×宽×深35×10×5.5m。结构：钢筋砼结构，予沉池采用多斗上吸式排泥。2、2000-60型一体化净水器2000-60型一体化净水器的结构：钢结构，圆形，电控反冲洗，排泥，数量：两台，净水器的尺寸：直径5.8m，高度5.2

8、m，其设计参数如下：设计流量：60m3/h反应时间：16min斜管沉淀池上升流速1.2mm/s曝气时间：连续曝气冲洗强度：15.l/s.m2冲洗历时：5min终期允许水头：2m H2O3、BTL-60型变截面活性炭吸附器BTL-60型变截面活性炭吸附器结构：钢结构，圆形，其数量：两台，尺寸：最大直径2.6m， 最小直径2.3m，高度2.6m。设计参数如下：设计流量：60m3/h滤速：6m/h冲洗强度：46 l/s.m2冲洗历时：5min四、主要设备的特点及说明1、一体化污水处理设备一体化污水处理设备的流程是一次加药、混合、反应絮凝、沉淀、曝气、二次加药混合、反应絮凝、沉淀、砂滤、活性碳过滤的流

9、程，具有以下的特点：1.1 SF射流·反射锥管道混合器SF射流·反射锥管道混合器是根据混合效率很高的文丘里和反射锥混合器原理设计而成的管道混合器。它有混合效率高、不占地、结构简单、不用日常维修等优点。1.2栅条·管板反应池本反应室是我公司专利的一部份，以先进的微旋涡反应理论设计而成。而且本反应室的特点反应效率高，不积泥，向沉淀池布水均匀。1.3斜管沉淀池斜管的应用使沉淀水流缩小了水力半径，增大了湿周而使沉淀效率比平流沉淀池提高了四倍以上，大大降低了建设投资和减少了占地面积。1.4曝气池废水在经过一体化污水处理设备反应池和混凝沉淀处理后，为了出水水质达标，进入曝气池

10、进行曝气好氧处理，进一步去除硫、磷化物和COD。1.5二沉池强化沉淀措施可以进一步去除硫、磷化物和COD，二沉池沉淀曝气池流出的污泥。其特点与上级沉淀池相同。并可以利用回流管将部分污泥回流，希望形成完整的一些活性污泥，提高净化能力。1.6无清水箱无阀滤池无清水箱无阀滤池利用新型理论设计而成。其结构简单，运行可靠，基本不用管理，滤速低出水水质优良，出水在这里可以排放与回用。1.7 BTL-60型变截面活性炭过滤池本设备是把关设备，当上级处理设备的出水不达标时，可利用活性炭的强吸附作用，使出水水质更好。变截面活性炭吸附器是运用我公司发明专利（专利号：89100348.7） 变截面理论设计出来的，是

11、我公司特有技术。五、工艺调试运行1、综合调节池的调试运行废水流经格栅，经格栅除去大粒径漂浮物后进入污水综合调节池，原废水PH值约12，需加入硫酸进行酸碱中和，在PH在线监测仪的监控下将PH控制在9.510.5，经鼓风进行搅拌中和，同时曝气氧化废水中的有机物、硫化物及磷化物等，流入平流沉淀池后沉降去除大量的悬浮物及部分的有机物、硫化物及磷化物。2、一体化污水处理设备的调试运行平流沉淀池的废水经提升泵输送到SF管道混合器与FeSO4.7H2O、石灰乳混合后进入一体化污水处理设备，流经一体化污水处理设备内的栅条.管板反应室，FeSO4.7H2O、石灰乳与废水中的硫化物等再次进行充分的反应絮凝后，形成

12、结实的黑色颗粒物FeS等，经一级沉淀室去除大量的硫化物及部分的有机物、及磷化物。此时硫化物的总去除率将达到99%以上，并保证一级沉淀室中的PH值控制在8.89.5，如PH值过低反应絮凝效果差，反之PH值过高FeS的颗粒较小，沉降效果差。一级沉淀室的出水自流进入曝气室再次进行曝气氧化脱硫，去除有机物及磷化物等物质，并投加硫酸调节PH值，经PH值在线监测仪控制PH值在6.58.5，同时投加PAC和PAM絮凝助凝剂，与废水中微小的有机和无机颗粒进行混凝反应后，自流到二级沉淀室斜管沉降，此时二级沉淀室出水已经很清澈，总的有机物、硫化物及磷化物等物质去除率已经很高，再经过滤室过滤后，出水水已完全达到回用

13、或达标排放标准。过滤室虹洗冲洗有两种方式：其一，自动反冲洗，随着过滤时间的增长，滤层内的阻力逐渐增加，需要定期进行反冲洗，否则会影响过滤效果；当需要虹洗反冲洗时，通过PLC时间控制器，连锁各格滤室虹洗反冲洗系统之强制水管上的电磁阀开启，来控制反冲洗的开始；强制压力水来自厂区压力水管（压力0.25Mpa），而反冲洗周期根据原水浊度、不同的投药量及沉淀效果而定；其二，强制反冲洗，从强制水管上的电磁阀开启至形成反冲洗止，历时约310min，设定相应强制反冲洗历时后，时间控制器自动停止，强制反冲洗结束；虹洗反冲洗历时靠调节小计时斗水嘴开启度来进行调节，虹洗反冲洗强度则靠调节虹吸下降管的强度调节器来实现

14、，将闸板上提反冲洗强度大，反之强度小，流量则靠排水沟中的可流动断面来计算。当小计时斗内的水从斗底水嘴排尽后，空气从虹洗破坏管内进入虹洗反冲洗系统而破坏虹洗反冲洗，反冲洗自然停止。3、BTL-60型变截面活性炭吸附器 BTL-60型变截面活性炭吸附器是把关设备，当一体化污水处理设备出水超标时，通过设备的过滤，吸附掉水中以氯根或硫酸根为主的其它无机物和有机物，从而保证出水达标。BTL-60型变截面活性炭吸附器反冲洗需人工定时冲洗，依次关闭进水阀、出水阀、开启反冲洗进水阀，从泵房二级泵的来水进行反冲洗；冲洗强度46L/s.m2，以排水管不跑活性炭为准，冲洗历时不小于5min，一般一到两天冲洗一次。4

15、、工艺设备稳定运行效果 废水处理工艺调试连续满负荷运行了1个月，连续72h取样，经监测分析各处理单元处理高，出水水质达到设计排放或回用要求，稳定连续运行阶段废水处理效果见表2：表三 72h运行期间废水处理效果 项目日期COD mg/lBOD5mg/lSS mg/lPH磷化物mg/l硫化物mg/l色度04-056020407.50.950.85104-066515307.80.870.92104-07551932.58.20.900.781 运行了将近四年，最近我公司对该化工厂进行了回访，工艺设备任然运行稳定，处理效果良好。六、成本分析 该工程总投资306万元，电耗0.322元/t（按0.55元/kw计），药剂费0.08元/t，人工费0.07元/t，则总的运行费用为0.472元/t（其中不含折旧费）。七、总结（1）采用中和、曝气、混凝、一级沉淀、曝气、二级沉淀、过滤、活性炭吸附的一体化处理工艺处理电石乙炔法及聚氯乙炔废水、生活污水、车间冲洗地面水等，该工艺运行稳定， COD、BOD5、SS、磷化物、硫化物、色度的条件下，其出水去除率分别为80%、82%、98%、97.5