PVC母液处理工艺现状和发展趋势

氯碱行业PVC离心母液处理工艺的现状和发展趋势报告人：谢柏明高级工程师报告单位：杭州水处理技术研究开发中心时间：二00八年十月第三届工业节水减排和污水回用技术国际研讨会交流材料主要内容一、PVC离心母液概况二、国内外研究现状三、几种组合回收工艺比较及今后发展趋势四、示范工程简介五、技术应用和推广前景一、PVC离心母液概况1.基本情况2005年，世界PVC生产能力达到3600万吨/年。我国的PVC产量居世界第一位；2006年我国PVC总产量824万吨中，悬浮法PVC800万吨。产生的离心母液量为3200万吨.到2010年，我国PVC产量将达到1000万吨以上，则PVC离心母液总产生量将达到4000万吨左右。PVC母液水主要由离心机分离出来的水和冲洗过滤器等的废水所产生。由于PVC母液水中含有聚合过程添加的引发剂、分散剂、终止剂等难降解的有机物，所以，处理难度很大。

PVC母液废水的有效处理和回收是困扰氯碱行业多年的难题之一，已经成为行业内公认的、急需研究和解决的课题。PVC母液废水的水质指标情况

序号项目母液水序号项目母液水1PH（mg/l）8.376悬浮物（mg/l）952COD（mg/l）241.967NH3-N（mg/l）19.843全盐量（mg/l）142.678有效氯（mg/l）0.714总硬度（mg/l）11.69氯乙烯（mg/l）0.00115氯根（mg/l）20.610电导率（us/cm）107.47从上表可见，电导率指标只有当地水源水的1/5不到，氯根、硬度均很低。这样的水处理后仅作为循环冷却水回用的确很浪费。

PVC母液废水的特点(1)水量大。每生产1tPVC需要用3～5t去离子水。(2)硬度、氯根低。(3)浊度高。悬浮物(SS)质量浓度为30～400mg／L，主要是PVC颗粒。(4)有机物浓度较低。CODcr大部分为100～500mg／L。(5)有机物降解难。分散剂：聚乙烯醇(PVA)，是离心母液中主要污染物；少量其他添加剂(双酚A、对苯二酚、甲醇)这些物质反应或衰变后的产物(6)温度高。一般在70℃左右，可考虑回收热量。PVC母液废水的潜在价值

东北某集团公司2002年核算PVC母液的价值表，以每吨PVC计。项目节约数量t/(t·PVC)单价/元降低单位成本/元节约水（回釜）3824.00回收树脂3.51×10-450001.76节约蒸汽0.217014.70合计40.46元以年产20万吨产量计，母液回收利用后，可节约生产成本490万元（每方回用水运行费用按4元计）。若考虑可节约排污处理费用和冬季取暖节约水及蒸汽费用,效益会更好。节能减排产生的社会效益则更加明显。2.PVC离心母液回收的意义和必要性主要体现在以下四个方面：（1）是落实国家、省、市关于节能减排要求的重要举措

（2）是消除企业废水对环境污染的有效途径

（3）是促进企业环保与生产协调发展、增加企业发展后劲的最佳选择

（4）为其他行业的排污治理提供一个很好的借鉴依据

二、研究工艺现状主要处理方式：1）混凝法：只对PVC悬浮颗粒有效，对于可溶性COD效果差，COD仅能从200mg／L降到170mg／L。2)生化法：PVA降解菌的生长速率较低．在传统的活性污泥法处理中容易被洗出，从而使该类废水的处理较为困难。3）超滤膜法：孔径为1．5um的超滤膜，效果较好，CODcr从200mg／L左右降至20mg／L以下，但PVA胶体易堵塞过滤孔，滤膜难以反洗再生。4）混凝一臭氧法：对CODcr有很好的去除效果，但不稳定．难以生产性运行。臭氧单元成本过高，难以生产应用。

三、四种组合工艺比较及今后的发展趋势1、几种组合回收工艺的比较建设单位新疆某单位天津某单位内蒙古某单位东北某单位处理规模400m3/h(其中离心母液80m3/h)120m3/h120m3/h130m3/h工艺组合水解＋接触氧化＋过滤水解＋接触氧化＋臭氧+活性炭滤+离子交换物化+超滤+反渗透强化预处理优化工艺+超滤+反渗透+混床特点降解有机物降解有机物，去除无机盐去除无机盐，转移有机物至浓缩水去除有机物，去除无机盐技术差异性与其他废水合并处理，未体现母液废水的潜在价值。占地面积大。活性炭与离子交换再生频繁，再生废液较多。占地面积大。运行稳定性不好，浓水需要环保处理。占地面积小。运行稳定性好，基本实现零排放。占地面积适中。建设单位新疆某单位天津某单位内蒙古某单位东北某单位回用水质情况和用途CODcr≤60mg/l，回用于循环冷却水补充水符合聚合釜用水要求，回用于聚合釜，离子交换再生废水去环保处理。60-70%回用于聚合釜，水质接近聚合釜用水要求；30-40%废水CODcr达到600mg/l以上，去环保处理。60-70%回用于聚合釜，水质达到聚合釜用水要求；30-40%废水CODcr≤60mg/l，作为循环冷却水的补充水。COD总量去除率（％）60-70%70-80%20-30%85-95%投资（万元/m3.d）0.25-0.300.35-0.400.30-0.350.35-0.40运行成本(元/m3回用水)1.0-1.53.5-4.03.5-4.0回釜水：3.0-3.5；循环冷却水补水1.0-1.5今后发展方向：充分体现PVC母液水的潜在价值－－－高品质回收回用点：1）大部分水回用于反应釜用水，2）小部分回用作循环冷却补充水源实现PVC母液水的零排放回收工艺：物化＋膜分离为主体工艺的集成工艺，出水达到进釜要求。关键技术：1）强化预处理的技术2）膜分离装置的清洗再生技术四、示范工程介绍1、某东北氯碱企业PVC母液废水主要指标如下1）PH=6-9,2）CODcr=77-450mg/l，3）SS=90-313mg/l4）电导率：80－150μs/cm其余指标为指标Ca2+Mg2+碳酸盐总硬度（以CaCO3计）数据mg/l0.810.6140.344.55指标氨氮总磷重碳酸盐总碱度（以CaCO3计）数据mg/l36.740.1512.2285.262、PVC聚合釜用水主要指标如下

(1)电阻率≥5×105Ω·cm(电导率<2μs/cm),(2)Fe≤5μg/L，(3)SiO2≤20μg/L(4)CODMn≤2mg/L

3、示范工程处理量和处理成本处理量：130m3/h处理成本：≤4元/m3回釜纯水

4、工艺流程5、技术工艺描述

自清洗滤器＋加酸调PH值＋一级BAF+臭氧氧化＋曝气还原+二级BAF组成的强化预处理优化工艺说明1）运用加强型的自清洗滤器进行PVC粒料的有效回收，回收后的PVC粒料液回至原生产线离心机前。为保证清洗充分，设备中配备了加强清洗装置，必要时可对系统进行超强的反洗，保证滤器完全恢复性能2）采用了加药絮凝沉淀的工艺，针对PVC等物质，采用专用药剂进行处理，将残留的PVC颗粒和胶体沉淀下来，保证后级系统的运行。3）加酸调PH值，使得进入一级BAF的废水符合生化的要求；4）一级BAF，使得原废水中可生化的大部分有机物预先去除，这样可大大减轻臭氧氧化的负担，减少臭氧的消耗，降低运行成本。5）针对微量残余的PVC胶体以及PVA，采用高级氧化技术进行降解处理，使废水中的粘性物质去除彻底，同时极大降低CODcr。而且臭氧本身分解后只产生水和氧气，不引入其起杂质。6）采用曝气生物滤池进一步降低SS、NH3-N、CODcr指标，保证后续工艺运行良好。其他工艺为上述强化预处理工艺

经过这样优化以后，处理效果大大提高，PVC母液水经强化预处理优化工艺处理后，CODcr指标在30mg/l以下，SS在30mg/l以下，采用双膜法和混床处理后，出水可达到进釜要求。同时，反渗透浓缩水CODcr可以达到60mg/l左右，且硬度不超过20mg/l，含盐量在1000mg/l以下，因此完全可以作为循环冷却水的补充水使用.6、运行成本计算

本项目计算营运期15年。项目营运第一年生产负荷达到设计能力的90%，即年生产天数为330天。1）原材料及辅助材料：年需费用31.68万元。2）电费：系统运行功率为378kw/h年需电费149.699万元。3）折旧费：折旧年限按15年计算，残值率为5%。经测算，年折旧费88.67万元。4）工资及福利费：劳动定员12人，年工资及福利费总额为24.00万元。5）修理费超滤膜每年更换费用20万；反渗透膜按每年更换费用25万；年修理费为8.87万元。三项合计53.87万元/年。6）其他费用（1）年制造费用总额为24.00万元。（2）年管理费用总额为72.00万元。2.7运行费用年回用纯水63.36万吨，年循环冷却水补充水回用39.6万吨。项目年总运行成本为355.249万元，如循环冷却水补充水价按3.0元/吨计，则年可回收118.8万元。那么回用纯水的吨水运行费为：（355.249-118.8）/63.36=3.73元/吨五、技术应用和推广前景

项目