電石法生產(chǎn)PVC項(xiàng)目危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生方式及節(jié)點(diǎn)

岳戰(zhàn)林

（新疆維吾爾自治區(qū)固體廢物管理中心，烏魯木齊 830011）

電石法生產(chǎn)PVC項(xiàng)目危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生方式及節(jié)點(diǎn)

岳戰(zhàn)林

（新疆維吾爾自治區(qū)固體廢物管理中心，烏魯木齊 830011）

分析了電石法生產(chǎn)PVC項(xiàng)目危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)和產(chǎn)生方式，歸納了電石法PVC生產(chǎn)項(xiàng)目運(yùn)行期間危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生的重點(diǎn)類型、主要方式、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及基本規(guī)律，為環(huán)境管理工作提供依據(jù)。

聚氯乙烯；危險(xiǎn)廢物；產(chǎn)生規(guī)律

本文依據(jù)電石法生產(chǎn)PVC（聚氯乙烯）項(xiàng)目的生產(chǎn)工藝、原輔材料使用情況和《國家危險(xiǎn)廢物名錄》規(guī)定，結(jié)合已投入運(yùn)行建設(shè)項(xiàng)目固體廢棄物的產(chǎn)生特點(diǎn)，并詳細(xì)分析了每一種危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生的原理和工序。通過實(shí)際調(diào)查、對比、分析、鑒定等方法，研究電石法PVC建設(shè)項(xiàng)目的生產(chǎn)工藝及廢物產(chǎn)生環(huán)節(jié)，確定每一種危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生方式和產(chǎn)生強(qiáng)度，找出每一種危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生規(guī)律并核算每一種危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)污系數(shù)或系數(shù)范圍。

電石法生產(chǎn)PVC項(xiàng)目主要生產(chǎn)燒堿與聚氯乙烯樹脂產(chǎn)品，是工業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生的重點(diǎn)行業(yè)。目前，我國已在新疆、內(nèi)蒙古、寧夏自治區(qū)建成了大規(guī)模的氯堿生產(chǎn)線。隨著我國合成VCM（氯乙烯）裝置的進(jìn)一步擴(kuò)產(chǎn)和新建, 氯堿在我國迅速發(fā)展，PVC生產(chǎn)項(xiàng)目產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物也隨之劇增。PVC生產(chǎn)項(xiàng)目產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物類型多，產(chǎn)生的環(huán)節(jié)復(fù)雜，其特性鑒別難度大，因此相關(guān)企業(yè)和環(huán)保部門對PVC生產(chǎn)項(xiàng)目的管理難度也較大。調(diào)查研究PVC生產(chǎn)項(xiàng)目危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生原理和工序、產(chǎn)生環(huán)節(jié)、產(chǎn)生種類和規(guī)律，對加強(qiáng)該P(yáng)VC生產(chǎn)項(xiàng)目危險(xiǎn)廢物的日常管理具有重要意義。

1 危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生源與類別

1.1 氯堿界區(qū)

在氯堿界區(qū)，危險(xiǎn)廢物主要集中在鹽水精制環(huán)節(jié)、氯氣干燥環(huán)節(jié)、天然氣制氫環(huán)節(jié)等環(huán)節(jié)中產(chǎn)生。主要有廢螯合樹脂（HW13有機(jī)樹脂類廢物）、廢硫酸（HW34廢酸）、廢脫硫劑（HW45含有機(jī)鹵化物廢物）、廢催化劑（HW46含鎳廢物）和廢吸附劑（HW45含有機(jī)鹵化物廢物）。危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生環(huán)節(jié)與廢物種類如圖1。

圖1 危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生環(huán)節(jié)與廢物種類

1.2 聚氯乙烯界區(qū)

聚氯乙烯合成過程中的危險(xiǎn)廢物集中產(chǎn)生在氯乙烯合成、聚氯乙烯合成、純水制備、產(chǎn)品出料與包裝等環(huán)節(jié)（見圖2）。氯乙烯合成環(huán)節(jié)主要有7種危險(xiǎn)廢物，分別是廢氯化汞觸媒（HW29含汞廢物）、廢氯化汞觸媒泥（HW29含汞廢物）、廢含汞活性炭（HW29含汞廢物）、廢鹽酸（HW34廢酸）、含汞廢鹽/泥（HW45含汞廢物）、精餾殘?jiān)?高沸物（HW11精餾殘?jiān)?、氯乙烯自聚物（HW13有機(jī)樹脂類廢物）；純水制備環(huán)節(jié)主要有廢螯合樹脂（HW13有機(jī)樹脂類廢物）；合成聚氯乙烯環(huán)節(jié)主要有母液處理污泥（HW13有機(jī)樹脂類廢物）；產(chǎn)品出料與包裝環(huán)節(jié)有PVC廢料（HW13）。

圖2 聚氯乙烯界區(qū)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生源與廢物種類示意圖

2 主要廢物的產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)

2.1 廢脫硫劑

在天然氣制氫的天然氣預(yù)處理過程中，先將天然氣通過脫硫劑處理，使硫脫除，此脫除過程屬于化學(xué)變化，所以脫硫劑將不斷損耗，在損耗到一定程度后，產(chǎn)生廢脫硫劑。

2.2 含鎳廢物

天然氣制氫裝置是為補(bǔ)充氯堿系統(tǒng)的氫氣量，以彌補(bǔ)氯氣過量的工藝裝置，天然氣制氫為高溫裂解反應(yīng)，通過含鎳催化劑進(jìn)行催化反應(yīng)，加快了天然氣的轉(zhuǎn)化速率。由于受氫的轉(zhuǎn)化率的影響，為保持催化劑的活性，需要更新一些催化劑。催化劑的壽命一般為3年。

2.3 精餾殘?jiān)?/p>

在氯乙烯生產(chǎn)工序中，進(jìn)入VCM裝置的氯乙烯氣體經(jīng)全凝器冷凝成液體流至緩沖罐，靠重力分離除去部分水后送入低沸塔，塔底除去低沸物的氯乙烯液體靠壓差壓至高沸塔，通過改變壓力、溫度，使其中的氯乙烯單體以氣態(tài)形式蒸發(fā)，與其他液態(tài)二氯乙烷等高沸點(diǎn)的有機(jī)廢物雜質(zhì)進(jìn)行分離，分離產(chǎn)生的液態(tài)有機(jī)廢物即為精餾殘?jiān)?，俗稱高沸物。

2.4 含汞廢物

氯乙烯的合成轉(zhuǎn)化工藝中產(chǎn)生的含汞廢物有三類，第一類是廢氯化汞觸媒，產(chǎn)自氯乙烯合成工序中，反應(yīng)釜中使用的氯化汞催化劑，平均每8000個(gè)小時(shí)需要更換一批，廢氯化汞催化劑的產(chǎn)生量由更換量決定；第二類是氯乙烯凈化裝置即除汞器中飽和的活性炭，由于活性炭吸附汞到一定量后失去吸附功能，需要更換而產(chǎn)生；第三類是聚合工序含汞污水處理后產(chǎn)生的污泥。

2.5 廢酸

（1）廢鹽酸

氯乙烯合成過程中，由于氯化氫過量，通過水或者稀鹽酸吸收過量的氯化氫，產(chǎn)生濃度較高的廢鹽酸。

（2）廢硫酸

濕氯氣干燥過程中，純鹽水電解產(chǎn)生的氯氣帶有部分水分，干燥的氯氣是后續(xù)氯化氫合成的原料，濕氯氣通過硫酸塔，在濃硫酸的吸附作用下脫除水分，濃硫酸逐漸被稀釋，至低于標(biāo)準(zhǔn)濃度后，產(chǎn)生廢硫酸。

2.6 有機(jī)樹脂類廢物

聚氯乙烯生產(chǎn)中為了獲得無雜質(zhì)的精制鹽水，需要通過螯合樹脂塔對其進(jìn)行吸附處理，以保證進(jìn)入電解槽的鹽水精度要求，在螯合樹脂塔的運(yùn)行過程中，由于塔壓、磨損、擠壓造成樹脂塔內(nèi)的樹脂顆粒發(fā)生破碎，而產(chǎn)生廢離子交換樹脂顆粒。

3 危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生方式及規(guī)律

PVC生產(chǎn)企業(yè)可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物共有7個(gè)類型，18種危險(xiǎn)廢物。危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量有一定的規(guī)律，特別是連續(xù)產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物，如：高沸物、廢鹽酸、廢硫酸等均有基本固定的產(chǎn)污系數(shù)，廢物的產(chǎn)生量與產(chǎn)品產(chǎn)量相關(guān)。非連續(xù)產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物如廢鎳催化劑、廢氯化汞觸媒、廢吸附劑、廢樹脂等，其產(chǎn)生周期基本在一個(gè)范圍內(nèi)，其產(chǎn)生量不僅與產(chǎn)品產(chǎn)量相關(guān)，也與相關(guān)原料的使用量相關(guān)，一般產(chǎn)生量與使用量相當(dāng)。

聚氯乙烯企業(yè)產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢物還與所使用的生產(chǎn)工藝相關(guān)，對應(yīng)的生產(chǎn)工藝是危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生的條件，不同的生產(chǎn)工藝產(chǎn)生不同的危險(xiǎn)廢物，如采用化學(xué)法工藝處理含汞廢水產(chǎn)生含汞污泥，而使用蒸發(fā)分離工藝處理含汞廢水則產(chǎn)生含汞廢鹽；含鎳廢物只由配套天然氣制氫裝置產(chǎn)生，無天然氣制氫工藝則不產(chǎn)生。各類危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生特征如下表。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

1）PVC生產(chǎn)項(xiàng)目一般情況下產(chǎn)生7大類共計(jì)18種危險(xiǎn)廢物，主要產(chǎn)自氯乙烯車間、電解車間等；2）PVC生產(chǎn)企業(yè)的氯乙烯車間和電解車間是危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié)，危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量占企業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生總量的98%；3）由于PVC生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的每一種危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生周期和產(chǎn)生量均有規(guī)律性，因此其產(chǎn)生量和種類均有可預(yù)測性和可核查性。

氯堿生產(chǎn)項(xiàng)目危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生方式與規(guī)律表

4.2 建議

1）PVC生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)以危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生規(guī)律為基礎(chǔ)，統(tǒng)計(jì)核準(zhǔn)本企業(yè)的危險(xiǎn)廢物信息，從而確保危險(xiǎn)廢物申報(bào)登記的準(zhǔn)確性和邏輯性；2）PVC建設(shè)項(xiàng)目是產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物的重點(diǎn)企業(yè)，國家應(yīng)將全國上規(guī)模的聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)均納入國家級危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生重點(diǎn)源單位；3）環(huán)境管理部門應(yīng)依據(jù)PVC建設(shè)項(xiàng)目危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生特點(diǎn)，在日常監(jiān)督管理和環(huán)境執(zhí)法中核查企業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生的種類、數(shù)量和流向等信息。

[1]周炳炎，王琪，郭平.我國工業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生特性研究[J].環(huán)境科學(xué)研究，2005（S1） .

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[4]劉浩，張學(xué)明.氯化聚氯乙烯樹脂綜述[J].聚氯乙烯，2008（11） .

Mode and Node of PVC Project Hazardous Wastes Generated by Calcium Carbide Method

YUE Zhan-lin
(Solid Waste Management Center of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 830011, China)

The paper analyzes the mode and node of PVC project hazardous wastes generated by calcium carbide method, sums up the key types, main mode, key nodes and the basic rules of PVC project hazardous wastes generated by calcium carbide method during the operation period.

PVC; hazardous waste; generation law

X327

：A

：1006-5377（2016）04-0040-03