PVC含汞廢水處理技術(shù)總結(jié)

鄧瑜琳，廖敏捷

(1 廣西工聯(lián)工業(yè)工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)有限公司，廣西　南寧　530001；2 南寧化工股份有限公司，廣西　南寧　530031)

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PVC含汞廢水處理技術(shù)總結(jié)

鄧瑜琳1，廖敏捷2

(1 廣西工聯(lián)工業(yè)工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)有限公司，廣西南寧530001；2 南寧化工股份有限公司，廣西南寧530031)

介紹了南寧化工股份有限公司聚氯乙烯廠20 t/d含汞廢水處理裝置技術(shù)改造情況。為減少含汞廢水產(chǎn)生量，更有效的使用廢水處理裝置，降低運(yùn)行成本和處理費(fèi)用，項(xiàng)目采用化學(xué)沉淀微米膜分離技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)的含汞廢水收集系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和完善，使雨水與污水分開收集。改造后，該裝置每天可處理PVC生產(chǎn)產(chǎn)生的含汞廢水約20 m3，使廢水達(dá)標(biāo)排放，減輕了企業(yè)環(huán)保壓力。

PVC；含汞廢水處理；總結(jié)

南寧化工股份有限公司聚氯乙烯廠有新舊兩套電石法聚氯乙烯生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)能力14萬(wàn)噸/年。電石法生產(chǎn)聚氯乙烯使用氯化汞作為催化劑。氯化汞易升華、毒性大，在反應(yīng)過(guò)程中，催化劑容易升華而導(dǎo)致失活，失活的廢觸媒中氯化汞含量降低，流失的氯化汞會(huì)對(duì)生物和環(huán)境造成毒害[1]。因此，氯化汞催化劑的升華、流失所帶來(lái)的環(huán)境污染是長(zhǎng)期困擾電石法聚氯乙烯生產(chǎn)工藝的問(wèn)題。隨著國(guó)際汞公約的簽訂，汞污染防治及汞的削減成為國(guó)家“十二五”減排工作的重點(diǎn)，公司將汞的污染防治管理及排放的含汞廢水中汞的削減工作作為環(huán)保工作的重點(diǎn)[2]。

目前，公司聚氯乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)配套有含汞廢水處理裝置，可處理生產(chǎn)系統(tǒng)每天產(chǎn)生的含汞廢水近20 m3，廢水含汞量為1～10 mg/L。由于原有的含汞廢水處理裝置是建在舊聚氯乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)上，按30 μg/L排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，處理工藝無(wú)法滿足現(xiàn)行的5 μg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)。公司經(jīng)廣泛調(diào)研、考察，確定技術(shù)方案，在公司原漂白粉生產(chǎn)用地新建一套20 t/d含汞廢水處理裝置。項(xiàng)目于2012年7月確定了實(shí)施具體方案，11月基本完成各項(xiàng)專業(yè)設(shè)計(jì)并開始施工，12月完成項(xiàng)目安裝調(diào)試工作并投入運(yùn)行。

1　改造前廢水情況

1.1含汞廢水收集系統(tǒng)

聚氯乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的含汞廢水主要包括：抽觸媒用真空泵的工作水、鹽酸脫析裝置產(chǎn)生的富汞酸性水、凈化廢堿、壓縮和分餾的排水。排放的含汞廢水具體情況如表1所示。

目前，含汞廢水收集系統(tǒng)主要有：轉(zhuǎn)化廢水收集池、凈化廢水收集池、分餾廢水收集池三部分，收集各股含汞廢水并輸送至原含汞廢水處理池。由于該收集系統(tǒng)收集面較廣，雨水、工業(yè)廢水未能完全分流，且收集區(qū)的受雨面積較大，雨天廢水量大，大大增加了含汞廢水處理裝置運(yùn)行壓力，且容易造成含汞廢水外溢事故。

表1　含汞廢水?dāng)?shù)據(jù)

1.2含汞廢水處理裝置

公司原有含汞廢水處理裝置建在舊聚氯乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)上，按30 μg/L排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，無(wú)法滿足新裝置5 μg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)，且裝置的處理效果較差，每次只能處理幾立方水，處理周期約要3天，無(wú)法滿足正常生產(chǎn)的需要。

2　處理原理、工藝條件及運(yùn)行效果

2.1含汞廢水收集系統(tǒng)改造和完善

為減少含汞廢水產(chǎn)生量，更有效的使用廢水處理裝置，降低運(yùn)行成本和處理費(fèi)用，需對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)的含汞廢水收集系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和完善，使雨水與污水分開收集。改造措施如下：

(1)轉(zhuǎn)化工序沿用現(xiàn)有的廢水收集系統(tǒng)，廢水池增加一臺(tái)輸送泵；

(2)凈化工序，現(xiàn)場(chǎng)需增加擋雨棚，防止雨水進(jìn)入廢水收集系統(tǒng)，廢水池增加液面計(jì)；

(3)分餾工序，需在分餾廠房西面龍門架下新建廢水收集池，收集分餾工序的排水，水量約3 m3/d。

以上三個(gè)工序收集的廢水都需配套相應(yīng)的泵及管道，將廢水送至含汞廢水收集罐貯存，再進(jìn)入廢水處理裝置進(jìn)行處理。

2.2含汞廢水處理裝置工作原理

項(xiàng)目采用化學(xué)沉淀微米膜分離技術(shù)。這是一種化學(xué)法和物化法的組合工藝，首先在廢水中加入除汞劑(一種含有螯合劑、硫化物的混合物)攪拌，這種除汞劑屬緩釋型藥劑，僅釋放出與來(lái)水中汞含量等劑量的有效因子，釋放出的有效因子與廢水中的汞離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成難溶于水的汞的化合物。再通過(guò)沉淀分離和過(guò)濾分離兩種方式將汞化合物與水分離，達(dá)到凈化目的。

2.3工藝流程

含汞廢水收集系統(tǒng)將生產(chǎn)中產(chǎn)生的含汞廢水分別收集到轉(zhuǎn)化廢水收集池、凈化廢水收集池、分餾廢水收集池，通過(guò)泵輸送到處理系統(tǒng)的廢水收集罐。

分析測(cè)定收集罐中含汞廢水的pH值，并加入酸性或堿性廢水初步調(diào)節(jié)廢水的pH值。經(jīng)初步調(diào)pH值后，廢水進(jìn)入細(xì)調(diào)池，加酸、堿調(diào)節(jié)pH值至工藝要求的6～9范圍內(nèi)。用泵將廢水打入已有除汞劑的反應(yīng)器中，在反應(yīng)器中反應(yīng)約1 h后加入絮凝劑攪拌約0.5 h，靜止沉降。上層清液流入沉降槽中進(jìn)一步沉降約12 h，沉降槽中的水經(jīng)砂濾和膜過(guò)濾后進(jìn)入清水槽達(dá)標(biāo)排放。

汞廢水收集罐、反應(yīng)器和沉降槽中的渣進(jìn)入壓濾機(jī)分離水固，濾餅廠家回收，濾液與界區(qū)廢水收集池水、膜過(guò)濾器和濾砂罐的定期反沖洗水進(jìn)入反應(yīng)器再處理。

工藝流程示意圖見圖1。

圖1　工藝流程示意圖

2.4工藝條件

pH調(diào)節(jié)槽出口pH值：控制指標(biāo)為6～9，控制頻次為1次/h。

清水槽汞含量：控制指標(biāo)為<5 μg/L，控制頻次為1次/批。

2.5調(diào)試情況

該項(xiàng)目于2012年12月14日完成建設(shè)，并開始試車。運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，通過(guò)調(diào)試及工藝改造得到解決，主要有進(jìn)罐廢水pH值、絮凝劑添加量、除汞劑添加量調(diào)試幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)控制。

由于場(chǎng)地因素，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)pH值的酸堿儲(chǔ)槽較小，進(jìn)入收集罐廢水pH值波動(dòng)較大時(shí)，酸堿儲(chǔ)槽內(nèi)酸堿滿足不了運(yùn)行需要，每班次都需要轉(zhuǎn)運(yùn)。采取新配凈化鹽酸、燒堿管道降低轉(zhuǎn)運(yùn)工作量的同時(shí)通過(guò)前端控制手段，在廢水pH值較大的凈化收集池加鹽酸控制進(jìn)入收集罐的廢水pH值盡可能接近工藝指標(biāo)。

絮凝劑的使用受到廢水pH值、固體顆粒大小影響，除汞劑的使用也受到廢水pH值、廢水含汞量及攪拌時(shí)間的影響，經(jīng)過(guò)幾天，多批次調(diào)試，我們得出絮凝劑、除汞劑最佳的使用量及調(diào)整方法，裝置的運(yùn)行效率得到提升并降低運(yùn)行成本。

2.6運(yùn)行效果

該項(xiàng)目于2012年12月19日完成調(diào)試，各項(xiàng)工藝控制指標(biāo)均達(dá)到工藝要求，出水Hg濃度≤5 μg/L，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

表2　試運(yùn)行情況匯總表

項(xiàng)目調(diào)試運(yùn)行正常后，公司委托南寧市環(huán)保監(jiān)測(cè)站現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)結(jié)果均達(dá)到驗(yàn)收要求。

3　存在問(wèn)題和解決方案

3.1存在問(wèn)題

(1)由于廢水沉降時(shí)間較長(zhǎng)，沉降槽只有1臺(tái)，且是利用舊設(shè)備改造，容積較小，每天處理水量受到影響；

(2)廢水收集槽無(wú)液位計(jì)，切槽內(nèi)廢水不均勻，影響操作過(guò)程中的工藝控制；

(3)中控分析無(wú)取樣口，取樣不便；

(4)現(xiàn)場(chǎng)未作雨水排水系統(tǒng)，地面未平整易積水。

3.2解決方案

(1)新增2臺(tái)約20 m3的沉降槽，提高裝置日處理能力；

(2)廢水收集槽加裝液位計(jì)、溢流管和回流管；

(3)在廢水泵出口增加取樣口、取樣閥；

(4)做好現(xiàn)場(chǎng)地面平整，完善雨水排水系統(tǒng)，雨污分流；

(5)盡快完成廢水收集系統(tǒng)界區(qū)雨棚搭建工作；

(6)完善現(xiàn)場(chǎng)危廢管理標(biāo)識(shí)。

4　結(jié)　論

含汞廢水處理裝置建成后，每天處理PVC生產(chǎn)產(chǎn)生的含汞廢水約20 m3，經(jīng)檢測(cè)達(dá)到國(guó)家5 μg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)要求，減輕了企業(yè)環(huán)保壓力。

[1]趙新麗,周軍,李春華.含汞廢水深度處理技術(shù)在電石法PVC汞減排體系中的應(yīng)用[J].聚氯乙烯,2010(5):29-30.

[2]王小昌,李國(guó)棟.電石法聚氯乙烯含汞廢水吸附除汞[J].聚氯乙烯,2012(4):28-30.

Summary of PVC Mercury Containing Wastewater Treatment Technology

DENG Yu-lin1,LIAO Min-jie2

(1 Guangxi Gonglian Industrial Engineering Consulting & Design Ltd.,Guangxi Nanning 530001；2 Nanning Chemical Industry Co.,Ltd.,Guangxi Nanning 530031,China)

The modification of 20 t/d mercury containing wastewater treatment plant in Nanning Chemical Joint Stock Company PVC Factory was introduced.In order to reduce the production of mercury containing wastewater,have more efficient use of wastewater treatment plant,reduce operating costs and handling costs,the project used the chemical precipitation micron membrane separation technology,the mercury containing wastewater collection system of the existing production system was improved,rainwater and sewage could be collected separately.After transformation,the device can dispose about 20 m3mercury containing wastewater from PVC production every day,discharge waste water up to the standard,and relieve environmental pressure of enterprises.

PVC; mercury containing wastewater treatment; summary

鄧瑜琳(1982-)，女，工程師，從事化學(xué)工程與工藝。

TQ325.3

B

1001-9677(2016)06-0111-03