CN102167462A

CN102167462A - 电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中cod污水处理方法

Info

Publication number: CN102167462A
Application number: CN 201110139725
Authority: CN
Inventors: 代海燕
Original assignee: XINJIANG ZHONGTAI CHEMICAL (GROUP) CO Ltd
Current assignee: XINJIANG ZHONGTAI CHEMICAL (GROUP) CO Ltd
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2011-08-31

Abstract

一种电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法，其按下述步骤进行：先在所需要处理的COD污水内加入酸调pH，再加入硫酸亚铁水溶液和过氧化氢溶液进行反应；第二步，调整其pH为8至12进行反应后固液分离；第三步，加入絮凝剂反应后固液分离；第四步，加入空气进行曝气反应；第五步，加入杀菌剂进行杀菌后固液分离，其分离的液体达到了排放标准而进行对外排放。本发明具有流程简单、设备投资低、能耗低、效果较好等特点，特别是对于电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中难降解、可生化性差的有机污水处理效果较佳，且双氧水处理完污水中的有机物后，自身分解为H₂O和O₂，对环境不产生第二次污染。

Description

电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法

技术领域

本发明涉及高COD工业污水处理方法技术领域，是一种电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法。

背景技术

聚氯乙烯树脂是世界上最早工业化的树脂品种之一，也是五大通用合成塑料之一，具有良好的物理及力学性能，可用于生产建筑材料、包装材料、电子材料、日用消费品等，被广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等领域，是目前世界上仅次于聚乙烯的第二大塑料品种，占世界合成树脂总消费量的29%。

在建材业“以塑代木”，“以塑代钢”的政策导向指引下，聚氯乙烯塑料门窗、给排水管、农业灌溉给水管大量采用，促进了国内市场对聚氯乙烯树脂需求旺盛。

建设聚氯乙烯生产企业，有利于缓解国内市场聚氯乙烯原料紧张的局面，减少进口压力，促进国民经济的发展，同时可替代木材，减少伐木，也为保护环境作出贡献。

目前生产聚氯乙烯有三种方法：即电石乙炔法、乙烯氯化法和炔烃联合法。

以上三种方法制得的聚氯乙烯耗氯量差不多，但主要原料不同。乙炔法的原料是电石乙炔气，而后两种方法的生产原料是从石油裂解而来。一般认为乙烯氯化法代表聚氯乙烯行业的发展方向，但其一次性投资大，而且受石油资源以及乙烯来源的制约，发展受到限制。近年来又由于受到石油价格不断上涨的影响，生产成本逐渐上升而失去了竞争优势，发展非常缓慢。而电石乙炔法聚氯乙烯适合我国国情，一次性投资低，原料来源广，技术成熟。

电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产工艺的反应原理是电石与水反应生成乙炔，然后与氯化氢气体混合经过转化器合成氯乙烯单体，氯乙烯单体经过压缩、精馏送至聚合工序，合格的氯乙烯单体在分散剂、引发剂、专用助剂等的作用下聚合为PVC，经离心、干燥、包装成为成品聚氯乙烯专用树脂。

目前，随着电石乙炔法聚氯乙烯工艺技术的不断进步，过去突出的一些环保问题正在逐步得到解决，但是，电石法生产工艺在生产过程中产生的含高浓度难降解有机污染物、高含硫污染物的工业污水（在本发明中简称为污水），一直是个比较麻烦的问题，一经排入水体，就会在水中进一步氧化分解，从而消耗水中大量的溶解氧，直接威胁水生生物的生存，且其BOD₅/COD的比值较低，仅为0.12，可生化性差。对水生生物、构筑物和农作物都有极大的危害。

表1是电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产系统的污水污染物情况。

所有至PVC污水处理系统的工业污水再进行统一处理后，达标排放。

污水中的污染物质是多种多样的，所以往往不可能用一种处理单元就能把所有的污染物质去除干净。往往需要通过几种方法和几个处理单元组成的处理系统处理后，才能够达到排放要求，采用哪些方法或哪种方法联合使用需根据污水的水质和水量、排放标准、处理方法的特点、处理成本和回收经济价值等通过调查、分析、比较后确定。

针对不同污染物质的特征，发展了各种不同的污水处理方法，特别是对化工污水的处理，这些处理方法按其作用原理分四大类，物理处理法、化学处理法、物理化学处理法、生物处理法。

目前，电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产系统处理该污水的方法主要有生物处理法和物理化学法两种。

生物处理法是目前较为广泛使用的处理含高有机高分子污染物的工业污水的一种方法，是通过微生物的代谢作用，使污水中溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质的污水处理方法。根据起作用的微生物不同，生物处理法又可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法，研究表明，如果污水中各种成分相对稳定，那么COD与BOD之间是有一定的比例关系的。且BOD₅/COD比值可作为污水是否适宜采用生物处理法的一个衡量指标。比值越大，越容易被生化处理，一般认为BOD₅/COD大于0.3的污水适宜采用生物处理法。

电石乙炔法聚氯乙烯树脂工艺产生的工业污水BOD₅/COD的比值较低，仅为0.12，可生化性差，用生物处理法的设备一次投资大，占地面积大，处理难度大，不经济。

物理化学处理法是采用物理的过滤、沉淀法和化学的中和、氧化—还原法相结合以达到除去污水中的悬浮物—固体杂质、溶解性、胶体物质的目的。

目前，以电石为原料生产聚氯乙烯树脂的高COD生产污水的处理方法许多也是用的物理化学处理法，但是其处理机理基本是：认为污水中的硫离子是产生高COD的主要原因，在碱性条件下，通过大量的投加硫酸亚铁溶液，与污水中的硫离子反应生成FeS沉淀，依靠除硫来去除污水中的COD，而没有充分考虑因有机物而引起的COD。也即是说，整个污水处理装置是为处理硫而设计的。

这样做效果不好，首先是硫酸亚铁等药剂投加量很大，以200m³/h污水量计，硫酸亚铁每天用量近20吨，硫酸亚铁的投加量计算公式为（以FeSO₄.7H₂O计）：FeSO₄.7H₂O投加量(g/h)=［(污水含硫量mg/l-1)×污水流量(m³/h)÷32］×278。但水质却没有得到有效的处理，经测试,此种方法对硫化物的处理效率为43.93％，而对COD的处理效率只有15.6％；其次是水质不稳定，也是污水处理的一个难题。污水站进水中的S^2-有时高达600mg/l（乙炔污水），有时不含硫，COD有时高到超出检定范围上万，有时低到20mg/l。

发明内容

本发明提供了一种电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法，克服了现有技术之不足，其具有流程简单、设备投资低、能耗低、效果较佳的特点，且对环境不产生第二次污染。

本发明的技术方案之一是通过以下方式得到的：一种电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法，其按下述步骤进行：

第一步，先在电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中产生的COD污水内加入盐酸或硫酸调PH为3至6，再每吨COD污水中加入300升至360升的重量百分比浓度为10%至16%的硫酸亚铁水溶液和每吨COD污水中加入1升至2升的重量百分比浓度为25%至35%的过氧化氢溶液，反应时间为1小时至3小时；

第二步，在第一步处理后的COD污水内再加入烧碱调整其PH为8至12，反应时间为1小时至2小时，然后进行固液分离；

第三步，在第二步分离出的液体中加入絮凝剂，投加在第二步分离出的液体中的重量百分比的浓度为0.1%至0.5%，反应时间为2小时至4小时，然后进行固液分离；

第四步，在第三步分离出的液体中加入空气进行曝气，加入量为每吨第三步分离出的液体中加入空气300立方米至400立方米，反应时间为6小时至8小时；

第五步，在第四步所得的液体中加入氧化性或非氧化性的杀菌剂进行杀菌，然后进行固液分离，其分离的液体达到了排放标准而进行对外排放。

下面是对上述技术方案之一的进一步优化和/或选择：

上述絮凝剂为聚丙烯酰胺，该聚丙烯酰胺的分子量为600万至2500万。

上述氧化性或非氧化性的杀菌剂为次氯酸钠或过氧化氢或臭氧。

本发明的技术方案之二是通过以下方式得到的：一种电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法，其按下述步骤进行：

第一步，先将电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中产生的高COD废水加入第一反应池中，其次在第一反应池内加入盐酸或硫酸调PH为3至6，再每吨COD污水中加入300升至360升的重量百分比浓度为10%至16%的硫酸亚铁水溶液和每吨COD污水中加入1升至2升的重量百分比浓度为25%至35%的过氧化氢溶液，反应时间为1小时至3小时；

第二步，第一步处理后的高COD废水流入第二反应池内再加入烧碱调整其PH为8至12，反应时间为1小时至2小时，然后进行固液分离；

第三步，第二步分离出的液体流入絮凝池中，在絮凝池中加入絮凝剂，投加在第二步分离出的液体中的重量百分比的浓度为0.1%至0.5%，反应时间为2小时至4小时，然后进行固液分离；

第四步，第三步分离出的液体流入曝气池中，在曝气池中加入空气进行曝气，加入量为每吨第三步分离出的液体中加入空气300立方米至400立方米，反应时间为6小时至8小时；

第五步，在第四步分离出的液体中加入氧化性或非氧化性的杀菌剂进行杀菌，然后进行固液分离，其分离的液体达到了排放标准而进行对外排放。

下面是对上述技术方案之二的进一步优化和/或选择：

本发明具有流程简单、设备投资低、能耗低、效果较好等特点，特别是对于电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中难降解、可生化性差的有机污水处理效果较佳，且双氧水处理完污水中的有机物后，自身分解为H₂O和O₂，对环境不产生第二次污染。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据上述本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例对本发明作进一步论述：

实施例1，该电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法按下述步骤进行：

实施例2，该电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法按下述步骤进行：

第一步，先在电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中产生的COD污水内加入盐酸或硫酸调PH为3或6，再每吨COD污水中加入300升或360升的重量百分比浓度为10%或16%的硫酸亚铁水溶液和每吨COD污水中加入1升或2升的重量百分比浓度为25%或35%的过氧化氢溶液，反应时间为1小时或3小时；

第二步，在第一步处理后的COD污水内再加入烧碱调整其PH为8或12，反应时间为1小时或2小时，然后进行固液分离；

第三步，在第二步分离出的液体中加入絮凝剂，投加在第二步分离出的液体中的重量百分比的浓度为0.1%或0.5%，反应时间为2小时或4小时，然后进行固液分离；

第四步，在第三步分离出的液体中加入空气进行曝气，加入量为每吨第三步分离出的液体中加入空气300立方米或400立方米，反应时间为6小时至8小时；

电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法，其特征在于按下述步骤进行：

实施例3，该电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法按下述步骤进行：

实施例4，该电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法按下述步骤进行：

第三步，第二步分离出的液体流入絮凝池中，在絮凝池中加入絮凝剂，投加在第二步分离出的液体中的重量百分比的浓度为0.%至0.5%，反应时间为2小时至4小时，然后进行固液分离；

在上述实施例中：絮凝剂可为聚丙烯酰胺，该聚丙烯酰胺的分子量为600万至2500万；但也可根据需要选用现有公知的其它絮凝剂。氧化性或非氧化性的杀菌剂可为次氯酸钠或过氧化氢或臭氧；但也可根据需要选用现有公知的其它的氧化性或非氧化性的杀菌剂。

在本发明中：百分比%都为重量百分比。

按照电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产系统污水排放执行的《污水综合排放标准》GB8978-1996标准和《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》（GB15581-95）二级标准，电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产系统污水排放前硫化物≤1mg/L,CODcr≤150mg/L。

按照现有公知的传统污水处理上述污水：污水处理前主要污染物为硫化物和COD，处理前硫化物浓度大约189 mg/l至25.7mg/l，处理后硫化物浓度大约106 mg/l至14mg/l；处理前污水中COD浓度约462.4 mg/l至263 mg/l，处理后污水中COD浓度大约390 mg/l至222 mg/l；

按照上述本发明实施例来处理上述污水：污水处理前硫化物浓度大约167 mg/l至19.9mg/l，处理后硫化物浓度大约9 mg/l至1mg/l（经过氧化池与氧化性杀菌剂反应后达到1mg/l或以下排放），在本发明处理污水的过程中70%时间处理后的硫化物浓度甚至低到未检出；处理前污水中COD浓度约562.4 mg/l至271 mg/l，处理后污水中COD浓度大约84 mg/l至40 mg/l；

本发明能达到以下技术效果：

1、处理效果较好：可使COD去除率自原先的只有15.6％，提高到85%至95.8%，硫的处理效率自原先的43.93％，提高到90%以上，甚至（未检出）。

2、大大降低了污水处理成本：普通物理化学法处理成本为9.31元/吨，本发明处理成本：药剂1.19元/吨（污水）。

3、对环境不产生第二次污染：双氧水处理完污水中的有机物后，自身分解为H₂O和O₂，利于环保。

4、对于电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中产生的含高浓度难降解有机污染物、高含硫污染物的工业污水，本发明能满足处理成本低，效率高，对资源利用效率好的要求。

Claims

1.一种电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法，其特征在于按下述步骤进行：

2.根据权利要求1所述的电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法，其特征在于絮凝剂为聚丙烯酰胺，该聚丙烯酰胺的分子量为600万至2500万。

3.根据权利要求1或2所述的电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法，其特征在于氧化性或非氧化性的杀菌剂为次氯酸钠或过氧化氢或臭氧。

4.一种电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法，其特征在于按下述步骤进行：

5.根据权利要求1所述的电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法，其特征在于絮凝剂为聚丙烯酰胺，该聚丙烯酰胺的分子量为 600万至2500万。

6.根据权利要求4或5所述的电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法，其特征在于氧化性或非氧化性的杀菌剂为次氯酸钠或过氧化氢或臭氧。