離心母液水回用研究

徐明，章璟嵩，趙忠獻(xiàn)，任進(jìn)進(jìn)

（安徽華塑股份有限公司，安徽滁州233290）

離心母液水回用研究

徐明，章璟嵩，趙忠獻(xiàn)，任進(jìn)進(jìn)

（安徽華塑股份有限公司，安徽滁州233290）

在離心母液水處理效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求的前提下，對整個(gè)化工園區(qū)母液水的回用技術(shù)進(jìn)行了研究，主要針對電石廠爐氣洗滌系統(tǒng)、氯堿廠乙炔裝置發(fā)生用水、氯堿廠循環(huán)水系統(tǒng)及母液水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

離心母液水；生化處理；研究；回用技術(shù)

隨著懸浮法生產(chǎn)PVC樹脂工藝的不斷改進(jìn)，氯乙烯單體的加入量逐漸增多，水用量也逐漸增大，但仍有60%～70%的水并未參加反應(yīng)，只是用來移走反應(yīng)過程中釋放的熱量、運(yùn)載分散劑便于輸送和攪拌。PVC聚合反應(yīng)結(jié)束后，漿料中將有70%水被分離出來，稱為離心母液。PVC離心母液有以下5個(gè)特點(diǎn)。

（1）水量大。每生產(chǎn)1 t PVC樹脂產(chǎn)生3～5 t去離子水。

（2）水溫較高。因生產(chǎn)PVC樹脂型號(hào)不同，所產(chǎn)生的離心母液的溫度不同，一般為40～70℃。

（3）濁度高。離心母液含有的懸浮物濃度一般為20～30 mg/L。

（4）有機(jī)物濃度較低、難降解并有一定毒性。COD在200～500 mg/L，屬于中低濃度的化工廢水。

（5）離子含量低。

離心母液中懸浮物（SS）和VCM含量較高，若直接排放，不僅浪費(fèi)水資源，還將會(huì)給環(huán)境造成嚴(yán)重污染；而且由于大量VCM的溢出在排水中形成潛在的安全隱患，給廢水處理系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的威脅。因此，結(jié)合本生產(chǎn)的實(shí)際狀況，合理利用離心母液，既可解決企業(yè)水資源緊缺的問題，又可回收熱能，消除污染，增加經(jīng)濟(jì)效益。

安徽華塑股份有限公司利用集團(tuán)循環(huán)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，將所有廢水送至中水處理回用裝置進(jìn)行處理，產(chǎn)生的濃水與循環(huán)水系統(tǒng)排放濃水送至鹽礦，作為采鹵用水。該公司在工業(yè)園區(qū)水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，PVC車間探尋處理后離心母液水潛在用途，并對使用回用離心母液水的裝置內(nèi)工藝系統(tǒng)及設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估，以得到最佳回用效果。處理完的離心母液水分別送至循環(huán)水系統(tǒng)、乙炔裝置及電石等裝置再次利用，既節(jié)約了水資源又不產(chǎn)生廢水，真正實(shí)現(xiàn)了廢水零排放。

1 工業(yè)園區(qū)廢水零排放流程

工業(yè)園區(qū)廢水零排放工藝流程示意圖見圖1。

圖1 排放水示意圖

2 乙炔發(fā)生器用水研究

乙炔水量需求圖見圖2。

圖2 乙炔水量需求圖

從圖2可以看出，乙炔裝置水需求量為83 t/h，部分回用水可以送至乙炔。且乙炔發(fā)生水質(zhì)要求為工業(yè)水級(jí)別，回用水已經(jīng)完全達(dá)到或超過回用水指標(biāo)，可以使用。

3 電石廠回用

處理后合格的離心母液水作為回用水送至電石廠電石爐氣洗滌塔噴淋水和密閉循環(huán)水冷卻水補(bǔ)充水。這2部分水均需要脫鹽水，進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)，可以提高濃縮倍數(shù)，減少循環(huán)水排污水，剩余水送至乙炔車間作為發(fā)生器用水。PVC裝置離心母液水設(shè)計(jì)處理量是86 t/h，每年以8 000 h運(yùn)行計(jì)算，每年處理離心母液水量為688 000 t，離心母液水運(yùn)行費(fèi)用為0.55元/t，總運(yùn)行費(fèi)用為37.84萬元，脫鹽水成本以5元/t計(jì)算，每年脫鹽水成本為344萬元，創(chuàng)造效益為344-37.84=306.16（萬元）。

4 作為循環(huán)水補(bǔ)充水使用

由于PVC裝置循環(huán)水進(jìn)入聚合釜瞬時(shí)用量5 000 m3/h，水量較大，具備代表性，因此，把聚合釜散熱性能作為本次研究對象。

（1）數(shù)據(jù)選擇

選取聚合反應(yīng)開始后2 h左右，聚合放熱量最大，盤管循環(huán)水補(bǔ)充水開度最大，釜內(nèi)外溫差固定時(shí)盤管總熱量作為研究數(shù)據(jù)點(diǎn)。

回用離心母液水未進(jìn)入系統(tǒng)前聚合釜傳熱性能正常下降趨勢見圖3，回用離心母液水進(jìn)入系統(tǒng)后聚合釜傳熱性能下降趨勢（加入回用水）見圖4，全年聚合釜傳熱性能下降趨勢見圖5。

圖3 聚合釜傳熱性能正常下降趨勢（未加入回用水）

從圖3可以看出，在2-6月，聚合釜換熱量從3 900 kW下降至3720 kW，下降幅率為4.6%，可以推斷出循環(huán)水結(jié)垢使得聚合釜盤管換熱性能降低了4.6%。

圖4 聚合釜傳熱性能下降趨勢（加入回用水）

從圖4可以看出，在9-12月，聚合釜換熱量從3473kW下降至33262kW，下降幅率為6.01%，可以推斷出循環(huán)水結(jié)垢使得聚合釜盤管換熱性能降低了6.01%。

從圖5可以看出，離心母液水進(jìn)入回用前后，在3個(gè)月內(nèi)，聚合釜盤管換熱性能分別下降4.6%和6.01%，回用水進(jìn)入循環(huán)水后傳熱性能下降速度略有增大。

（2）對聚合時(shí)間的影響

圖5 全年聚合釜傳熱性能下降趨勢

因?yàn)榫酆线^程為放熱過程，在引發(fā)劑加入量同樣的情況下，若聚合熱能夠及時(shí)移除，那么聚合時(shí)間將會(huì)縮短，反之，聚合時(shí)間將會(huì)延長。聚合釜性能主要表現(xiàn)在換熱性能的優(yōu)劣，聚合生產(chǎn)記錄數(shù)據(jù)見圖6。

從圖6可以看出，在引發(fā)劑加入量相同的情況下，聚合時(shí)間一致，能夠滿足生產(chǎn)需求，未受到換熱性能改變的影響。

同時(shí)也看到，在6月、7月和8月，由于循環(huán)水溫度較高，使得聚合釜散熱能力有所降低，同時(shí)也降低了引發(fā)劑加入量，使得聚合時(shí)間也有所延長。

5 結(jié)論

自2013年9月離心母液水代替工業(yè)水作為循環(huán)水補(bǔ)充水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)以來，未使聚合釜換熱性能下降，說明離心母液水回用至循環(huán)水是成功的。

圖6 引發(fā)劑加入量與聚合時(shí)間關(guān)系圖

通過對華塑公司整個(gè)園區(qū)的水平衡進(jìn)行研究，提出處理后離心母液水有3個(gè)用戶分別作為循環(huán)水補(bǔ)充水、乙炔發(fā)生器補(bǔ)充水和電石廠軟水補(bǔ)充水使用。

本文通過對處理后離心母液水送至回用裝置的研究，得出結(jié)論如下。

（1）處理后離心母液水送至乙炔裝置作為發(fā)生器用水可行；

（2）處理后合格的離心母液水作為回用水送至電石廠電石爐氣洗滌塔噴淋水和密閉循環(huán)水冷卻水補(bǔ)充水可行，對系統(tǒng)無影響；

（3）處理后合格的離心母液水（流量100 m3/h）送至循環(huán)水裝置，作為補(bǔ)充水使用，對聚合釜產(chǎn)生影響較小，影響范圍在工藝可以接受的范圍內(nèi)可行。

Reuse research of centrifugal mother liquor water

XU Ming，ZHANG Jing-song，ZHAO Zhong-xian，REN Jin-jin
（Anhui Huasu Co.,Ltd.,Chuzhou 233290，China）

To achieve the design requirements in the premise of centrifugal mother liquid water treatment effect，the chemical industry park liquor water reuse technology is studied，mainly for calcium carbide furnace gas washing plant，chlor alkali plant acetylene generating device of water，water into the effect of centrifugal mother liquor circulation water system of heat transfer performance of PVC polymerizer.

centrifugal mother liquor；biochemical treatment；research；reuse technology

TQ085

B

1009－1785(2017)06-0036-03

2016-11-30