CN101148275A - Pvc离心母液处理回用工艺及设备 - Google Patents

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Abstract

一种PVC离心母液处理回用工艺及设备。该工艺：(1)将PVC离心母液输往一降温装置进行降温；(2)将降温后的母液输往一混合装置与加入的专用处理药剂充分混合；(3)将加药的母液输往混凝澄清装置进行混凝澄清得到一次清液；(4)将一次清液输往一溶气气浮装置进行气浮浮选，得到二次清液；(5)将二次清液输往一过滤装置进行过滤，得到过滤清液；(6)将过滤清液输往一膜处理装置进行膜处理，得到淡水；(7)将淡水通过一深度除盐装置进行脱盐制得纯水，所制得纯水可直接回用聚合工序。同时本发明提供一种实现上述PVC离心母液处理回用工艺的设备。本发明使水溶性PVA胶体和微小悬浮物质得以很好的去除，从而保证了膜处理阶段的进水水质。

Description

PVC离心母液处理回用工艺及设备
技术领域
本发明涉及一种废水处理回用方法及设备，特别涉及一种PVC离心母液处理回用工艺及设备。
技术背景
采用水相悬浮法生产聚氯乙烯的聚氯乙烯装置，聚合过程中排出大量PVC离心母液废水。该废水中含有一定数量的PVC微粒及PVC聚合过程中的助剂，在大多氯碱企业一直以来是稍加处理直接排放，或者输送至污水厂综合处理排放。这部分水是脱盐水进入聚合釜聚合反应后在气提浆料离心机排出的，因而其废水的硬度、氯离子及其它物质含量均较低，直接排放十分可惜。结合目前国内外氯碱行业的聚氯乙烯生产工艺和先进的废水处理技术，聚氯乙烯PVC离心母液废水通过加药混凝澄清除悬、气浮提浆、过滤等工艺处理后，水质不仅完全达到环境排放的要求，而且在除悬、提浆、过滤的基本工艺流程处理后续接膜处理技术和深度除盐技术工艺，制得精制水，作为聚合釜聚合用水，可使聚氯乙烯离心母液废水得以重新回收利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够对聚氯乙烯PVC离心母液废水进行处理，以得到回用于聚氯乙烯生产厂家不同工序的PVC离心母液处理工艺。
本发明的另一个目的是提供一种实现上述工艺的PVC离心母液处理回用的设备。
为达到上述第一发明目的，本发明提供一种能够对聚氯乙烯离心母液废水进行处理以得到回用于聚氯乙烯生产厂家不同工序的PVC离心母液处理工艺。该工艺包括以下步骤：(1)若聚氯乙烯生产装置排放的PVC离心母液水温高于35℃时，首先将所述的PVC离心母液输往一降温装置进行降温，得到20-35℃水温的PVC离心母液；(2)将所述降温后的PVC离心母液输往一混合装置与加入的PVC离心母液专用处理药剂(絮凝剂)充分混合，得到加有PVC离心母液专用处理药剂(絮凝剂)的PVC离心母液；(3)将上述加有PVC离心母液专用处理药剂(絮凝剂)的PVC离心母液输往混凝澄清装置进行混凝澄清得到一次清液；(4)将上述一次清液输往一溶气气浮装置进行气浮浮选，提出PVA杂质，得到二次清液；(5)将上述二次清液输往一过滤装置进行过滤，得到过滤清液；(6)将上述过滤清液输往一膜处理装置进行膜处理，通过膜处理装置处理后得到的淡水；(7)将上述通过膜处理装置处理后得到的淡水，通过一深度除盐装置进行脱盐制得纯水。所制得纯水可直接回用聚合工序，所得的浓水可用于聚合釜的预冲釜或者用作电石法聚氯乙烯厂的电石溶解水。
为达到上述第一发的明目的，本发明提供另一种能够对聚氯乙烯离心母液进行处理以得到回用于聚氯乙烯生产厂家不同工序的PVC离心母液处理工艺。该工艺包括以下步骤：经过上述(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)制得淡水，淡水水质可以达到一级除盐水的含盐量指标，可用于聚合工序，但也存在风险。这是由于膜装置的特性决定了其制得的淡水水质随膜装置进水水质的变化而不稳定，且COD含量较高，也随膜装置进水COD的变化而不稳定。淡水可直接作为除盐装置的混合床给水，所得的浓水可用于聚合釜的预冲釜或者用作电石法聚氯乙烯厂的电石溶解水。
为达到上述第一发明的目的，本发明提供另一种能够对聚氯乙烯PVC离心母液废水进行处理以得到回用于聚氯乙烯生产厂家不同工序的PVC离心母液处理工艺。该工艺包括以下步骤：经过上述(1)、(2)、(3)、(4)、(5)所制得过滤清液，可用于聚合釜的预冲釜或者用作电石法聚氯乙烯厂的电石溶解水。
优选地：所述的降温采用喷淋降温水池、空冷塔或冷却水换热器或者其组合的方法进行。若排放的PVC离心母液水温低于35℃时，可不选用降温装置；
所述的PVC离心母液与专用处理药剂(絮凝剂)的混合采用管道混合器、水射器、机械搅拌混合槽或者旋流式混合池进行；
所述的混凝澄清采用混凝器与沉淀器的连接组合或者混凝沉淀(混凝澄清)一体装置进行；
所述的溶气气浮采用溶气装置和气浮装置进行。溶气装置的溶气方法采用全流量溶气、部分流量溶气或者部分回流溶气进行；
所述的过滤采用松散滤料过滤装置、精密过滤装置、预涂层过滤装置；
所述的膜处理采用的是抗污染膜的反渗透装置或者是超滤膜处理装置和抗污染膜反渗透装置的组合进行；
所述的深度除盐装置采用的是强酸性树脂和强碱性树脂构成的混合床离子交换器或者电除盐装置(EDI)进行。
为实现上述第二发明目的，本发明提供一种实现上述工艺的PVC离心母液处理回用设备，该设备包括降温装置、设置在所述降温装置之后的PVC离心母液与专用处理药剂(絮凝剂)相混合的混合设备、设置在所述混合设备之后的混凝澄清装置、设置在所述的混凝澄清装置之后的溶气气浮装置、设置在所述的溶气气浮装置之后的过滤装置、设置在所述的过滤装置之后的膜处理装置、设置在所述的膜处理装置之后的深度除盐装置。
优选地：所述的降温装置采用喷淋降温水池、空冷塔或冷却水换热器或者其组合的方式。若排放的PVC离心母液水温低于35℃时，可不选用降温装置；
所述的PVC离心母液与专用处理药剂(絮凝剂)的混合装置采用管道混合器、水射器、机械搅拌混合槽或者旋流式混合池；
所述的混凝澄清装置采用混凝器与沉淀器的连接组合或者混凝沉淀(混凝澄清)一体装置，如混凝沉淀器；
所述的溶气气浮装置包含溶气装置和气浮装置，溶气装置采用溶气罐加压溶气、容器泵溶气或者水射器溶气；气浮装置采用平流式气浮池、竖流式气浮池、涡流反应气浮池、孔式反应气浮池、与斜管沉淀池结合气浮池或者与沉淀池结合气浮池。溶气装置溶气方式：采用全流量溶气、部分流量溶气或者部分回流溶气；
所述的过滤装置采用松散滤料过滤器、精密过滤器、预涂层过滤器；
所述的膜处理装置采用的是抗污染膜的反渗透装置或者是超滤膜处理装置和抗污染膜反渗透装置的组合；
所述的深度除盐装置采用的是强酸性树脂和强碱性树脂构成的混合床离子交换器或者电除盐装置(EDI)。
由于本发明采用上述工艺和设备去处理PVC离心母液，使处理后的PVC离心母液水质达到直接用于聚合工序的水质标准，实现PVC离心母液的处理回用。该工艺由于强化了预处理阶段的工艺技术，使PVC离心母液含有水溶性PVA胶体和微小悬浮物质得以很好的去除，从而保证了膜处理阶段的进水水质。
与现有技术相比较，本发明具有以下特点：
A、与生物法处理工艺相比：
1、大大减少了占地面积；
2、物理化学法的预处理工艺，大大缩短了装置的开停车时间；
3、无需大量的压缩空气；
4、省去了杀菌装置；
5、装置运行可靠，操作管理方便，投资少。
B、与双膜处理工艺相比：
1、采用强化混凝澄清、溶气气浮和机械过滤组合预处理工艺，去除原水中绝大部分悬浮物及大部分COD，尤其是去除了PVC离心母液含有水溶性PVA，从而保证了膜处理阶段的进水水质；
2、由于PVC离心母液含有水溶性PVA的去除，大大减少了PVA胶体在膜表面的粘附和膜通道堵塞，保证了膜的通水量；
3、同时减少了膜的清洗频率，大大延长了膜的使用寿命，降低了膜损坏的可能性，保证了出水水质的稳定；
4、减少了装置维护，降低了运行成本，同时增加混合床离子交换技术，使最终出水达到聚合回用。
附图说明
图1为本发明PVC离心母液处理回用工艺的第一实施例的工艺流程图；
图2为本发明PVC离心母液处理回用工艺的第二实施例的工艺流程图；
图3为本发明PVC离心母液处理回用工艺的第三实施例的工艺流程图；
图4为本发明PVC离心母液处理回用设备的一个实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参见图1，图1所示是本发明的一种对聚氯乙烯PVC离心母液废水进行处理，以得到回用于聚氯乙烯生产厂家不同工序的PVC离心母液废水处理工艺的第一实施例的工艺流程图。
经该流程处理后的PVC离心母液废水所制得纯水可直接回用聚合工序，所得的反渗透(RO)浓水可用于聚合釜的预冲釜或者用作电石法聚氯乙烯厂的电石溶解水。该工艺流程包括以下步骤：(1)聚氯乙烯装置排放的PVC离心母液废水浊度32NTU、SS 11mg/l、COD 109mg/l、电导率262us/cm、PH 10.0、温度65℃，将其输往降温装置-空冷塔进行降温，使温度降至40℃以下，进入一缓冲沉淀池进行缓冲沉淀。(2)将降温后的PVC离心母液输往一混合器与加入的PVC离心母液专用处理药剂(絮凝剂)充分混合，使加有PVC离心母液专用处理药剂(絮凝剂)的PVC离心母液进入混凝澄清装置进行混凝澄清，沉淀物由澄清器底部排放口排掉，一次清液由澄清器顶部溢流口排入储水箱21。(3)将加药混凝澄清得到的一次清液加压输往一溶气罐，同时通入压缩空气，使压缩空气在压力作用下溶解于一次清液，并达到在此温度和压力下的溶解饱和，形成溶气水。溶气水进入气浮槽内通过释放器迅速减压释放，使溶气水中溶解的空气迅速益处，并形成细小气泡从水中上浮，气泡在上浮过程携带细小的悬浮物和PVA一同上浮，形成黏性浮渣，用刮渣机刮除浮渣，得到的二次清液由气浮槽清液出口进入储水箱22。(4)将上述二次清液输往一过滤装置进行过滤，得到过滤清液，经检测此时所得的过滤清液COD 30.8mg/l、电导率326us/cm、PH 7.7。(5)将过滤清液输往一膜处理装置(由超滤UF+反渗透RO构成)进行膜处理，通过膜处理装置处理后得到淡水，经检测此时所得的淡水COD3.8mg/l、电导率3.8us/cm、PH 6.8、TOC 2.1mg/l、Cl-0.85mg/l。(6)将膜处理装置处理后得到的淡水输往深度除盐装置-混合床离子交换器进行深度脱盐制得纯水，经检测此时所得的纯水COD 0.6mg/l、电导率0.362us/cm、TOC0.5mg/l、PH 7.5、Cl-0.34mg/l。达到可直接回用聚合工序的水质标准，所得的浓水可用于聚合釜的预冲釜或者用作电石法聚氯乙烯厂的电石溶解水。
参见图2，图2所示是本发明的另一种对聚氯乙烯PVC离心母液废水进行处理，以得到回用于聚氯乙烯生产厂家不同工序的PVC离心母液废水处理工艺的第二实施例的工艺流程图。
经该流程处理后的PVC离心母液废水所制得淡水水质可以达到一级除盐水的含盐量指标。该工艺流程包括以下步骤：(1)聚氯乙烯装置排放的PVC离心母液废水浊度32NTU、SS 11mg/l、COD 109mg/l、电导率262us/cm、PH 10.0、温度65℃，将其输往降温装置-空冷塔进行降温，使温度降至40℃以下，进入一缓冲沉淀池进行缓冲沉淀。(2)将降温后的PVC离心母液输往一混合装置与加入的PVC离心母液专用处理药剂(絮凝剂)充分混合，使加有PVC离心母液专用处理药剂(絮凝剂)的PVC离心母液进入混凝澄清装置进行混凝澄清，沉淀物由澄清器底部排放口排掉，一次清液由澄清器顶部溢流口排入储水箱21。(3)将加药混凝澄清得到的一次清液加压输往一溶气罐，同时通入压缩空气，使压缩空气在压力作用下溶解于一次清液，并达到在此温度和压力下的溶解饱和，形成溶气水。溶气水进入气浮槽内通过释放器迅速减压释放，使溶气水中溶解的空气迅速益处，并形成细小气泡从水中上浮，气泡在上浮过程携带细小的悬浮物和PVA一同上浮，形成黏性浮渣，用刮渣机刮除浮渣，得到的二次清液由气浮槽清液出口进入储水箱22。(4)将上述二次清液输往一过滤装置进行过滤，得到过滤清液，经检测此时所得的过滤清液COD30.8mg/l、电导率326us/cm、PH 7.7。(5)将过滤清液输往一膜处理装置(有超滤UF+反渗透RO构成)进行膜处理，通过膜处理装置处理后得到的淡水，经检测此时所得的过滤清液COD3.8mg/l、电导率3.8us/cm、PH 6.8、TOC 2.1mg/l、Cl-0.85mg/l。水质达到一级除盐水的含盐量指标。可用于聚合工序，但也存在风险。这是由于膜装置的特性决定了其制得的淡水水质随膜装置进水水质的变化而不稳定，且COD含量较高，也随膜装置进水COD的变化而不稳定。淡水可直接作为除盐水装置的混合床给水，所得的反渗透(RO)浓水可用于聚合釜的预冲釜或者用作电石法聚氯乙烯厂的电石溶解水。
参见图3，图3所示是本发明的另一种对聚氯乙烯PVC离心母液废水进行处理，以得到回用于聚氯乙烯生产厂家不同工序的PVC离心母液废水处理工艺的第三实施例的工艺流程图。
经该流程处理后的PVC离心母液废水所制得的过滤清液，浊度小于2NTU。该工艺流程包括以下步骤：(1)聚氯乙烯装置排放的PVC离心母液废水浊度32NTU、SS 11mg/l、COD 109mg/l、电导率262us/cm、PH 10.0、温度65℃，将其输往降温装置-空冷塔进行降温，使温度降至40℃以下，进入一缓冲沉淀池进行缓冲沉淀。(2)将降温后的PVC离心母液输往一混合器与加入的PVC离心母液专用处理药剂(絮凝剂)充分混合，使加有PVC离心母液专用处理药剂(絮凝剂)的PVC离心母液进入混凝澄清装置进行混凝澄清，沉淀物由澄清器底部排放口排掉，一次清液由澄清器顶部溢流口排入储水箱21。(3)将加药混凝澄清得到的一次清液加压输往一溶气装置，同时通入压缩空气，使压缩空气在压力作用下溶解于一次清液，并达到在此温度和压力下的溶解饱和，形成溶气水。溶气水进入气浮槽内通过释放器迅速减压释放，使溶气水中溶解的空气迅速益处，并形成细小气泡从水中上浮，气泡在上浮过程携带细小的悬浮物和PVA一同上浮，形成黏性浮渣，用刮渣机刮除浮渣，得到的二次清液由气浮槽清液出口进入储水箱22。(4)将上述二次清液输往一过滤装置进行过滤，得到过滤清液，经检测此时所得的过滤清液，浊度小于2NTU，可用于聚合釜的预冲釜或者用作电石法聚氯乙烯厂的电石溶解水。
参见图4，图4所示是本发明的一种对PVC离心母液废水进行处理，以得到回用于聚氯乙烯生产厂家不同工序的PVC离心母液废水处理设备的一个实施例的示意图。所述设备包括降温装置、加药混合装置、混凝澄清装置、溶气气浮装置、过滤装置、膜处理装置和深度除盐装置，其中本实施例中的降温装置为一空气冷却塔1，加药混合装置为一管道混合器3，混凝澄清装置为集强化混凝和沉淀澄清为一体的澄清器4，溶气气浮装置为一溶气罐6和一气水分离装置-气浮槽7，过滤装置为一松散滤料的过滤器9，膜处理装置为一超滤膜处理装置和抗污染膜反渗透装置的组合体10，深度除盐装置为一有强酸性树脂和强碱性树脂构成的混合床离子交换器。
所述的降温装置冷却塔1设有PVC离心母液进水口101、出水口125；
所述的混合器3设有进水口103、出水口104和加药口124；
所述的澄清气科研课题器4设有进水口105、出水口106和沉淀物排放口122；
所述的溶气气浮装置的溶气罐6设有进水口109、溶气水出口111和压缩空气进气口110，气水分离装置-气浮槽7设有溶气水进口112、出水口113；
所述的过滤装置9设有进水口116、出水口117；
所述的膜处理装置10设有进水口118、淡水出口119和浓水出口123；
所述的深度除盐装置-混合床离子交换器11设有进水口120、出水口121。
PVC离心母液来水管线与所述的降温装置冷却塔1进口101相连接，出水直接进入沉淀缓冲池2；沉淀缓冲池2的出水口102通过管道和输送泵与所述的混合器3进水口103相连接，混合器3加药口124接加药管线；混合器3出水口104通过管道与所述的混凝澄清装置4进水口105相连接，混凝澄清装置4沉淀物排放口122接排污管线；所述的混凝澄清装置4的出水口106通过管道与储水箱21进水口107相连接；储水箱21出水口108通过管道和输送泵与所述的溶气气浮装置的溶气罐6进水口109相连接，溶气罐6进气口110接压缩空气管线，溶气罐6出水口111通过管道与所述的溶气气浮装置的气水分离装置-气浮槽7溶气水进口112相连接，气浮槽7出水口113通过管道与储水箱22进水口114相连接；储水箱21出水口115通过管道和输送泵与所述的过滤装置9进水口116相连接，出水口117通过管道与所述的膜处理装置10进水口118相连接，膜处理装置10浓水口123接浓水排放管线；所述的膜处理装置10出水口119，通过管道与所述的深度除盐装置-混合床离子交换器11进水口120相连接，混合床离子交换器11出水口121接纯水管线。
本发明PVC离心母液处理回用工艺及设备中所述的离心母液专用处理药剂的主要成分为硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁、高铁酸钾、高锰酸钾、甲壳素等等。

Claims (10)

1.一种PVC离心母液处理回用工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：(1)在聚氯乙烯生产装置排放的PVC离心母液水温高于35℃时，首先将所述的PVC离心母液输往一降温装置进行降温，得到20-35℃水温的PVC离心母液；(2)将所述降温后的PVC离心母液输往一混合装置与加入的PVC离心母液专用处理药剂充分混合，得到加有PVC离心母液专用处理药剂的PVC离心母液；(3)将上述加有PVC离心母液专用处理药剂的PVC离心母液输往混凝澄清装置进行混凝澄清得到一次清液；(4)将上述一次清液输往一溶气气浮装置进行气浮浮选，提出PVA杂质，得到二次清液；(5)将上述二次清液输往一过滤装置进行过滤，得到的过滤清液可用于聚合釜的预冲釜或者用作电石法聚氯乙烯的电石溶解水。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的工艺还包括步骤：(6)将上述过滤清液输往一膜处理装置进行膜处理，通过膜处理装置处理后得到的淡水，可直接作为除盐水装置的混合床给水，所得的浓水可用于聚合釜的预冲釜或者用作电石法聚氯乙烯厂的电石溶解水。
3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述的工艺还包括步骤：(7)将上述通过膜处理装置处理后得到的淡水，通过一深度除盐装置进行脱盐制得纯水，所制得纯水可直接回用聚合工序，所得的浓水可用于聚合釜的预冲釜或者用作电石法聚氯乙烯厂的电石溶解水。
4.根据权利要求1或2或3所述的工艺，其特征在于，所述的降温采用喷淋降温水池、空冷塔或冷却水换热器或者其组合的方法进行。
5.根据权利要求1或2或3所述的工艺，其特征在于，所述的PVC离心母液与专用处理药剂的混合采用管道混合器、水射器、机械搅拌混合槽或者旋流式混合池进行。
6.一种实现如权利要求3所述的PVC离心母液处理回用工艺的设备，其特征在于，该设备包括降温装置、设置在所述降温装置之后的PVC离心母液与专用处理药剂相混合的混合装置、设置在所述混合装置之后的混凝澄清装置、设置在所述的混凝澄清装置之后的溶气气浮装置、设置在所述的溶气气浮装置之后的过滤装置、设置在所述的过滤装置之后的膜处理装置、设置在所述的膜处理装置之后的深度除盐装置。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述的降温装置由喷淋降温水池、空冷塔或冷却水换热器或者其组合的方式构成。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述的PVC离心母液与专用处理药剂相混合的混合装置由管道混合器、水射器、机械搅拌混合槽或者旋流式混合池构成。
9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述的混凝澄清装置由混凝器与沉淀器的连接组合或者混凝一体装置构成。
10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述的溶气气浮装置包含溶气装置和气浮装置，溶气装置采用溶气罐加压溶气、容器泵溶气或者水射器溶气；气浮装置采用平流式气浮池、竖流式气浮池、涡流反应气浮池、孔式反应气浮池、与斜管沉淀池结合气浮池或者与沉淀池结合气浮池。
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