電石乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯廢水的應(yīng)用

1、電石乙炔及聚氯乙烯廢水的處理 楊昌力1 張冰心2 趙永憶1 張憲民1 潘家興1 （1貴州綠色環(huán)保設(shè)備工程有限責(zé)任公司，貴陽(yáng)，550002；2貴州師范大學(xué)，貴陽(yáng)，550014）摘要：根據(jù)電石乙炔及聚氯乙炔廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，選擇了中和、曝氣、混凝、一級(jí)沉淀、曝氣、二級(jí)沉淀、過(guò)濾、活性炭吸附的一體化處理工藝。運(yùn)行結(jié)果表明：在平均進(jìn)水水質(zhì)COD320mg/L、BOD5100mg/L、SS1600mg/L、磷化物40 mg/L、硫化物180mg/L，色度830倍的條件下，其去除率分別為80%、82%、97.5%、99.5%、99.5%，出水水質(zhì)可達(dá)到GB15581-95一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：電石乙炔法、中

2、和、曝氣、混凝、沉淀、過(guò)濾、吸附、一體化裝置。一、概 述四川成都某化工廠4萬(wàn)噸/年P(guān)VC是以電石乙炔方法為主生產(chǎn)聚氯乙烯。其廢水主要來(lái)源于電石生產(chǎn)乙烯時(shí)乙炔發(fā)生器排出的電石渣廢水，氯乙烯單體凈化過(guò)程中產(chǎn)生的稀鹽酸和堿洗廢水，聚氯乙烯漿料離心母液廢水及車間地面沖洗水和全廠生產(chǎn)區(qū)生活廢水，并伴隨有少量的氯乙烯單體及聚合物顆粒（以下統(tǒng)稱廢水）。廢水可生化性差。經(jīng)確認(rèn)氯乙烯單體是屬于致癌污染物。聚合物的母液不經(jīng)處理排放，氯乙烯超標(biāo)嚴(yán)重，應(yīng)進(jìn)行深度處理。該工程采用了中和+曝氣+混凝+一沉+曝氣+二沉+過(guò)濾+活性炭吸附工藝。通過(guò)調(diào)試和運(yùn)行，廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，廢水經(jīng)過(guò)處理后出水指標(biāo)達(dá)到了燒堿、聚氯乙烯工

3、業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB15581-95一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。1、生產(chǎn)污水：電石乙炔法PVC生產(chǎn)排放廢水組成及特性數(shù)據(jù)見(jiàn)表一表一 電石乙炔法PVC生產(chǎn)排放廢水組成及特性數(shù)據(jù)表序號(hào)名稱來(lái)源組成及特性參數(shù)排放特性排放量1廢水P-3620廢水泵COD800PPM常溫間斷18m3/hBOD100PPMSS1600PPMPH=792離心母液母液池H2O70連續(xù)30m3/h極小PVC顆粒（微量）3渣漿澄清液澄清桶H2O99.7%（wt）30連續(xù)63m3/h渣漿濾液板框壓濾機(jī)Ca（OH）20.163%（wt）Mg（OH）20.0009%（wt）H2S25.4mg/lPH378mg/l含固量2500mg/l4廢堿液中和

4、塔NaOH9.921%（wt）27.3間斷0.029m3/hNaCO38.001%（wt）NaCl0.738%（wt）H2O9.921%（wt）C2H2微量2、廢水水質(zhì)與水量廢水的水量2880t/d，廢水的水質(zhì)見(jiàn)表1。表二 廢 水 水 質(zhì) mg/l（PH、色度除外）項(xiàng)目CODBOD5SSPH磷化物硫化物色度水質(zhì)60080010016001240180830排放標(biāo)準(zhǔn)1003070691120二、工藝流程1、工藝流程圖本工藝的流程見(jiàn)工藝流程圖。2、工藝流程描述2.1正常生產(chǎn)狀況下的污水進(jìn)入格柵，經(jīng)格柵除去大粒徑漂浮物后進(jìn)入污水綜合調(diào)節(jié)池,同時(shí)添加硫酸，在PH在線監(jiān)測(cè)儀監(jiān)控下將PH控制在9.510.

5、5；先經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)(1)進(jìn)行攪拌中和，同時(shí)曝氣氧化廢水帶來(lái)的硫、磷化物及有機(jī)物，又起到均質(zhì)調(diào)節(jié)的作用；2.2經(jīng)調(diào)節(jié)池平流沉淀去除大量懸浮物后，廢水經(jīng)提升泵打入混合器與硫酸亞鐵、石灰乳混合進(jìn)入一體化污水處理設(shè)備，并保證此時(shí)的PH控制在8.89.5；2.3經(jīng)反應(yīng)池后進(jìn)入一沉池中沉去大部分硫、磷化懸浮物及部分COD；2.4進(jìn)入曝氣室前添加硫酸，在PH在線監(jiān)測(cè)下將PH控制在6.58.5，經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)(2)攪拌中和、曝氣，進(jìn)一步氧化硫、磷化物，同時(shí)添加PAC混凝劑、PAM助凝劑，經(jīng)曝氣池混合、反應(yīng)后進(jìn)入二沉池進(jìn)一步沉去部份硫、磷化懸浮物及有機(jī)物，再經(jīng)過(guò)濾池去除懸浮物及有機(jī)物，經(jīng)活性炭吸附器的超越管進(jìn)入監(jiān)護(hù)池，經(jīng)

6、COD在線監(jiān)測(cè)儀確認(rèn)達(dá)標(biāo)后由提升泵提升回用或排放。2.5本工藝流程在末端設(shè)活性炭吸附器，當(dāng)COD在線監(jiān)測(cè)儀發(fā)出COD超標(biāo)信號(hào)時(shí)，過(guò)濾池來(lái)水直接進(jìn)入活性炭吸附器，廢水經(jīng)吸附后去除殘余有機(jī)物，硫、磷化物和氯根，再進(jìn)入監(jiān)護(hù)池，經(jīng)COD在線監(jiān)測(cè)儀確認(rèn)達(dá)標(biāo)后由提升泵提升回用或排放。3、本工藝流程的特點(diǎn)如下：3.1調(diào)節(jié)池兼作中和、曝氣氧化、調(diào)節(jié)水量和均衡水質(zhì)、沉淀四大功能，做到一池多用，節(jié)省投資和占地面積。3.2 PH在線監(jiān)測(cè)儀指導(dǎo)計(jì)量泵自動(dòng)投加硫酸中和，保證水質(zhì)PH穩(wěn)定。3.3主體設(shè)備采用一體化設(shè)備結(jié)合PLC電控，其工藝管理簡(jiǎn)單、占地面積小、結(jié)構(gòu)合理、出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。3.4污泥干化系統(tǒng)在壓濾過(guò)程中一

7、般情況下不需投加任何絮凝劑，節(jié)省聚丙烯酰胺的投加。3.5活性炭吸附器為新型專利產(chǎn)品變截面過(guò)濾器，是節(jié)能設(shè)備。總的來(lái)說(shuō)，本工藝投資省，管理方便，占地面積小，結(jié)構(gòu)合理、出水水質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。三、主要構(gòu)筑物及設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)1、綜合調(diào)節(jié)池綜合調(diào)節(jié)池容積為：1920m3，其中予曝氣池480 m3 ，予沉池1280 m3，中和池160 m3。尺寸：長(zhǎng)×寬×深35×10×5.5m。結(jié)構(gòu)：鋼筋砼結(jié)構(gòu)，予沉池采用多斗上吸式排泥。2、2000-60型一體化凈水器2000-60型一體化凈水器的結(jié)構(gòu)：鋼結(jié)構(gòu)，圓形，電控反沖洗，排泥，數(shù)量：兩臺(tái)，凈水器的尺寸：直徑5.8m，高度5.2

8、m，其設(shè)計(jì)參數(shù)如下：設(shè)計(jì)流量：60m3/h反應(yīng)時(shí)間：16min斜管沉淀池上升流速1.2mm/s曝氣時(shí)間：連續(xù)曝氣沖洗強(qiáng)度：15.l/s.m2沖洗歷時(shí)：5min終期允許水頭：2m H2O3、BTL-60型變截面活性炭吸附器BTL-60型變截面活性炭吸附器結(jié)構(gòu)：鋼結(jié)構(gòu)，圓形，其數(shù)量：兩臺(tái)，尺寸：最大直徑2.6m， 最小直徑2.3m，高度2.6m。設(shè)計(jì)參數(shù)如下：設(shè)計(jì)流量：60m3/h濾速：6m/h沖洗強(qiáng)度：46 l/s.m2沖洗歷時(shí)：5min四、主要設(shè)備的特點(diǎn)及說(shuō)明1、一體化污水處理設(shè)備一體化污水處理設(shè)備的流程是一次加藥、混合、反應(yīng)絮凝、沉淀、曝氣、二次加藥混合、反應(yīng)絮凝、沉淀、砂濾、活性碳過(guò)濾的流

9、程，具有以下的特點(diǎn)：1.1 SF射流·反射錐管道混合器SF射流·反射錐管道混合器是根據(jù)混合效率很高的文丘里和反射錐混合器原理設(shè)計(jì)而成的管道混合器。它有混合效率高、不占地、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不用日常維修等優(yōu)點(diǎn)。1.2柵條·管板反應(yīng)池本反應(yīng)室是我公司專利的一部份，以先進(jìn)的微旋渦反應(yīng)理論設(shè)計(jì)而成。而且本反應(yīng)室的特點(diǎn)反應(yīng)效率高，不積泥，向沉淀池布水均勻。1.3斜管沉淀池斜管的應(yīng)用使沉淀水流縮小了水力半徑，增大了濕周而使沉淀效率比平流沉淀池提高了四倍以上，大大降低了建設(shè)投資和減少了占地面積。1.4曝氣池廢水在經(jīng)過(guò)一體化污水處理設(shè)備反應(yīng)池和混凝沉淀處理后，為了出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，進(jìn)入曝氣池

10、進(jìn)行曝氣好氧處理，進(jìn)一步去除硫、磷化物和COD。1.5二沉池強(qiáng)化沉淀措施可以進(jìn)一步去除硫、磷化物和COD，二沉池沉淀曝氣池流出的污泥。其特點(diǎn)與上級(jí)沉淀池相同。并可以利用回流管將部分污泥回流，希望形成完整的一些活性污泥，提高凈化能力。1.6無(wú)清水箱無(wú)閥濾池?zé)o清水箱無(wú)閥濾池利用新型理論設(shè)計(jì)而成。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，基本不用管理，濾速低出水水質(zhì)優(yōu)良，出水在這里可以排放與回用。1.7 BTL-60型變截面活性炭過(guò)濾池本設(shè)備是把關(guān)設(shè)備，當(dāng)上級(jí)處理設(shè)備的出水不達(dá)標(biāo)時(shí)，可利用活性炭的強(qiáng)吸附作用，使出水水質(zhì)更好。變截面活性炭吸附器是運(yùn)用我公司發(fā)明專利（專利號(hào)：89100348.7） 變截面理論設(shè)計(jì)出來(lái)的，是

11、我公司特有技術(shù)。五、工藝調(diào)試運(yùn)行1、綜合調(diào)節(jié)池的調(diào)試運(yùn)行廢水流經(jīng)格柵，經(jīng)格柵除去大粒徑漂浮物后進(jìn)入污水綜合調(diào)節(jié)池，原廢水PH值約12，需加入硫酸進(jìn)行酸堿中和，在PH在線監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)控下將PH控制在9.510.5，經(jīng)鼓風(fēng)進(jìn)行攪拌中和，同時(shí)曝氣氧化廢水中的有機(jī)物、硫化物及磷化物等，流入平流沉淀池后沉降去除大量的懸浮物及部分的有機(jī)物、硫化物及磷化物。2、一體化污水處理設(shè)備的調(diào)試運(yùn)行平流沉淀池的廢水經(jīng)提升泵輸送到SF管道混合器與FeSO4.7H2O、石灰乳混合后進(jìn)入一體化污水處理設(shè)備，流經(jīng)一體化污水處理設(shè)備內(nèi)的柵條.管板反應(yīng)室，F(xiàn)eSO4.7H2O、石灰乳與廢水中的硫化物等再次進(jìn)行充分的反應(yīng)絮凝后，形成

12、結(jié)實(shí)的黑色顆粒物FeS等，經(jīng)一級(jí)沉淀室去除大量的硫化物及部分的有機(jī)物、及磷化物。此時(shí)硫化物的總?cè)コ蕦⑦_(dá)到99%以上，并保證一級(jí)沉淀室中的PH值控制在8.89.5，如PH值過(guò)低反應(yīng)絮凝效果差，反之PH值過(guò)高FeS的顆粒較小，沉降效果差。一級(jí)沉淀室的出水自流進(jìn)入曝氣室再次進(jìn)行曝氣氧化脫硫，去除有機(jī)物及磷化物等物質(zhì)，并投加硫酸調(diào)節(jié)PH值，經(jīng)PH值在線監(jiān)測(cè)儀控制PH值在6.58.5，同時(shí)投加PAC和PAM絮凝助凝劑，與廢水中微小的有機(jī)和無(wú)機(jī)顆粒進(jìn)行混凝反應(yīng)后，自流到二級(jí)沉淀室斜管沉降，此時(shí)二級(jí)沉淀室出水已經(jīng)很清澈，總的有機(jī)物、硫化物及磷化物等物質(zhì)去除率已經(jīng)很高，再經(jīng)過(guò)濾室過(guò)濾后，出水水已完全達(dá)到回用

13、或達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。過(guò)濾室虹洗沖洗有兩種方式：其一，自動(dòng)反沖洗，隨著過(guò)濾時(shí)間的增長(zhǎng)，濾層內(nèi)的阻力逐漸增加，需要定期進(jìn)行反沖洗，否則會(huì)影響過(guò)濾效果；當(dāng)需要虹洗反沖洗時(shí)，通過(guò)PLC時(shí)間控制器，連鎖各格濾室虹洗反沖洗系統(tǒng)之強(qiáng)制水管上的電磁閥開(kāi)啟，來(lái)控制反沖洗的開(kāi)始；強(qiáng)制壓力水來(lái)自廠區(qū)壓力水管（壓力0.25Mpa），而反沖洗周期根據(jù)原水濁度、不同的投藥量及沉淀效果而定；其二，強(qiáng)制反沖洗，從強(qiáng)制水管上的電磁閥開(kāi)啟至形成反沖洗止，歷時(shí)約310min，設(shè)定相應(yīng)強(qiáng)制反沖洗歷時(shí)后，時(shí)間控制器自動(dòng)停止，強(qiáng)制反沖洗結(jié)束；虹洗反沖洗歷時(shí)靠調(diào)節(jié)小計(jì)時(shí)斗水嘴開(kāi)啟度來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，虹洗反沖洗強(qiáng)度則靠調(diào)節(jié)虹吸下降管的強(qiáng)度調(diào)節(jié)器來(lái)實(shí)現(xiàn)

14、，將閘板上提反沖洗強(qiáng)度大，反之強(qiáng)度小，流量則靠排水溝中的可流動(dòng)斷面來(lái)計(jì)算。當(dāng)小計(jì)時(shí)斗內(nèi)的水從斗底水嘴排盡后，空氣從虹洗破壞管內(nèi)進(jìn)入虹洗反沖洗系統(tǒng)而破壞虹洗反沖洗，反沖洗自然停止。3、BTL-60型變截面活性炭吸附器 BTL-60型變截面活性炭吸附器是把關(guān)設(shè)備，當(dāng)一體化污水處理設(shè)備出水超標(biāo)時(shí)，通過(guò)設(shè)備的過(guò)濾，吸附掉水中以氯根或硫酸根為主的其它無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，從而保證出水達(dá)標(biāo)。BTL-60型變截面活性炭吸附器反沖洗需人工定時(shí)沖洗，依次關(guān)閉進(jìn)水閥、出水閥、開(kāi)啟反沖洗進(jìn)水閥，從泵房二級(jí)泵的來(lái)水進(jìn)行反沖洗；沖洗強(qiáng)度46L/s.m2，以排水管不跑活性炭為準(zhǔn)，沖洗歷時(shí)不小于5min，一般一到兩天沖洗一次。4

15、、工藝設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行效果 廢水處理工藝調(diào)試連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行了1個(gè)月，連續(xù)72h取樣，經(jīng)監(jiān)測(cè)分析各處理單元處理高，出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)排放或回用要求，穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行階段廢水處理效果見(jiàn)表2：表三 72h運(yùn)行期間廢水處理效果 項(xiàng)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 運(yùn)行了將近四年，最近我公司對(duì)該化工廠進(jìn)行了回訪，工藝設(shè)備任然運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果良好。六、成本分析 該工程總投資306萬(wàn)元，電耗0.322元/t（按0.55元/kw計(jì)），藥劑費(fèi)0.08元/t，人工費(fèi)0.07元/t，則總的運(yùn)行費(fèi)用為0.472元/t（其中不含折舊費(fèi)）。七、總結(jié)（1）采用中和、曝氣、混凝、一級(jí)沉淀、曝氣、二級(jí)沉淀、過(guò)濾、活性炭吸附的一體化處理工藝處理電石乙炔法及聚氯乙炔廢水、生活污水、車間沖洗地面水等，該工藝運(yùn)行穩(wěn)定， COD、BOD5、SS、磷化物、硫化物、色度的條件下，其出水去除率分別為80%、82%、98%、97.5