聚氯乙烯生產(chǎn)過程中母液水的綜合利用

周勇安，趙 峰，霍中德，莫曉丹

（西安西化氯堿化工有限責(zé)任公司，陜西 西安 710077）

聚氯乙烯生產(chǎn)過程中母液水的綜合利用

周勇安，趙 峰，霍中德，莫曉丹

（西安西化氯堿化工有限責(zé)任公司，陜西 西安 710077）

介紹了國內(nèi)聚氯乙烯生產(chǎn)過程中母液水處理、回用的方法。經(jīng)過綜合利用，解決了母液水處理困難、回用率低等問題，達(dá)到了HJ476-2009的要求。

聚氯乙烯；母液水；綜合利用

聚氯乙烯生產(chǎn)中有大量的母液水產(chǎn)生，如果不能得到有效的利用，不但會造成資源浪費(fèi)，也會帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染。目前在國家明確要求節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)政策下，對其進(jìn)行綜合利用，可創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

長期以來，西安西化氯堿化工有限責(zé)任公司聚氯乙烯生產(chǎn)過程中母液水不能很好地利用，不但造成了水資源浪費(fèi)，而且使污水處理站的生產(chǎn)負(fù)荷增大。從2006年起，公司經(jīng)過多次改進(jìn)，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況，使母液水多方位地應(yīng)用到生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)，既降低了生產(chǎn)成本，又減小了污水排放量。

1 母液水的來源及成分

1.1 母液水來源

聚氯乙烯生產(chǎn)過程中的母液水系聚氯乙烯漿料經(jīng)離心分離后產(chǎn)生的。來自聚合反應(yīng)后的漿料經(jīng)回收槽回收其中大量氯乙烯氣體后，經(jīng)漿料泵送入汽提塔，去除殘存的氯乙烯，使氯乙烯體積分?jǐn)?shù)降低到100×10-6以下，之后進(jìn)入混料槽由漿料泵送入離心機(jī)，分離出其中的濕樹脂進(jìn)行干燥，離心后的母液水下液作為廢水排放。

1.2 母液水量

氯乙烯聚合生產(chǎn)中的軟水（又稱無離子水）是必不可少的配方組成部分，30 m3聚合釜裝置的水油比為1.6∶1.0，以西化公司生產(chǎn)能力5萬t/a PVC樹脂計(jì)，用軟水9.26萬t/a,管道沖洗及各種噴淋用水約5萬t/a，按濕樹脂中含水量為25%左右計(jì),可排放的母液水量達(dá)12萬t/a。其溫度達(dá)70℃左右，有較高的利用價(jià)值。

1.3 母液水成分

母液水系聚合反應(yīng)后的生產(chǎn)廢水，由于聚合反應(yīng)條件苛刻，其主要成份為反應(yīng)過程中的配方組分及未分離徹底的小顆粒懸浮樹脂。

從表1可見，懸浮物、氯乙烯及COD含量較高。懸浮物主要為PVC樹脂粉粒，可以采用沉降法來降低其含量。由氯乙烯在水中的溶解度與溫度的關(guān)系可知，常壓下，70℃母液水中VCM幾乎會全部逸出，這樣的水長期連續(xù)排入地溝，會造成嚴(yán)重污染。

2 國內(nèi)聚氯乙烯行業(yè)對母液水的綜合利用

2.1 生物處理技術(shù)

母液水經(jīng)沉淀后進(jìn)入冷卻塔降溫至30℃左右，使其滿足微生物對溫度的要求，流入水解酸化池處理，向其中加入少量營養(yǎng)鹽，將長鏈的有機(jī)物打斷，以消除廢水中不良?xì)怏w污染環(huán)境，然后進(jìn)入接觸氧化池（好氧池）處理，經(jīng)絮凝析流，進(jìn)入二次沉淀池，最后，經(jīng)過濾殺菌后送到電廠使用[1]。該方法需定期添加藥劑，以控制水中的含氧量。水中的溶解氧過高會引起微生物自身氧化和動力的浪費(fèi)，溶解氧過低會使微生物生長受到影響，而且控制不夠穩(wěn)定，運(yùn)行成本較高。

表1 母液水的組成情況

2.2 膜過濾技術(shù)

將母液水沉降處理后送入冷卻塔，分離出其中的油脂、分散劑等，以降低其COD含量，再進(jìn)入緩沖池及盤過濾器，經(jīng)過濾后進(jìn)入超膜組系統(tǒng)，經(jīng)超濾的清水進(jìn)入儲水槽，用增壓泵經(jīng)過濾器進(jìn)入反滲透膜組，進(jìn)一步脫除鹽及有機(jī)物等，濃水送到聚合及干燥作為沖洗水使用，經(jīng)反滲透的水進(jìn)入軟水槽，再送入聚合裝置作為聚合釜的加料水[2]。其最大的缺點(diǎn)是投資費(fèi)用大，以40萬t/a PVC生產(chǎn)計(jì)，總投資費(fèi)用達(dá)1 200萬元，且膜的使用周期為3年，同時(shí)，調(diào)節(jié)母液水的pH值需手動加入，不確定因素較多，另外，過濾器堵塞頻繁，實(shí)際生產(chǎn)開車率不高。有的企業(yè)也用于聚合生產(chǎn)的管道沖洗、單體熱水槽的補(bǔ)充用水等。

3 對母液水的綜合利用

母液中主要含有一些小懸浮顆粒，這與聚合過程中因客觀存在的粘釜相比，對產(chǎn)品質(zhì)量影響很少，因此，可部分用于生產(chǎn)，剩余部分排入公司廢水處理站統(tǒng)一處理[3]。

母液水利用基本流程見圖1。

（1）單臺釜的生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果表明，在各種助劑及原材料不變的情況下，加入的軟水總量不變，取新鮮的無離子水與母液水以1∶1~3∶1的比例加入，按照正常生產(chǎn)方法進(jìn)行過程控制，反應(yīng)結(jié)束后釜底取樣分析與原配方對比，除“魚眼”數(shù)從十一二個(gè)上升到十二三個(gè)（符合國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)）外，對最終產(chǎn)品質(zhì)量沒有影響。一年來的生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)表明產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

（2）將高壓泵管道沖洗、聚合釜噴淋、聚合釜涂布沖洗、汽提塔噴淋等用水全部改為母液水，實(shí)踐證明，整個(gè)工序產(chǎn)品質(zhì)量無異常出現(xiàn)。

以上2項(xiàng)年可節(jié)約軟水量6萬t，總計(jì)節(jié)約成本約60萬元/a。

（3）通過母液集水罐將母液水進(jìn)行收集，將其經(jīng)熱水泵送入干燥風(fēng)過濾室后用于冷風(fēng)的預(yù)熱，之后進(jìn)入集水池再經(jīng)污水泵輸送，進(jìn)入公司的總污水回收池，向其中加入絮凝劑將懸浮物沉淀分離，分離后的上清液達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還可做為乙炔發(fā)生器的生產(chǎn)用水，沉淀的污泥經(jīng)渣漿泵打入壓濾工序。經(jīng)測算，冷風(fēng)預(yù)熱可使干燥蒸汽用量節(jié)約0.1t/t，年節(jié)約30萬元左右。將統(tǒng)一處理后的廢水全部用于乙炔發(fā)生器，可節(jié)約成本20萬元/a，2項(xiàng)合計(jì)可節(jié)約成本50萬元/a。

[1]李春江，郭素梅.生物處理技術(shù)在治理PVC母液水中的應(yīng)用.聚氯乙烯，2008（1）：46.

[2]馬立民.PVC離心母液膜法回收利用技術(shù).聚氯乙烯，2009（7）：42.

[3]鄭石子，顏才南，胡志宏，等.聚氯乙烯生產(chǎn)與操作.第一版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：62.

Comprehensive utilization of mother liquid water in PVC production process

ZHOU Yong-an，ZHAO Feng，HUO Zhong-de，MO Xiao-dan
（Xi'an Xihua Chlor-alkali Chemical Co.,Ltd.,Xi'an 710077 China）

The treatment and reuse method of Mother liquid water in the production process of PVC were introduced.After utilization，the problems of hard to deal with and low utilization of mother liquid water were solved,it could meet the requirements of HJ476-2009.

PVC;mother liquid water;utilization

X781.2

B

1009－1785(2010)12－0035-02

2010-07-07