聚氯乙烯廢水的治理及其回用范文

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《聚氯乙烯》2017年第5期

［關鍵詞］聚氯乙烯;生產廢水;治理與回用;經濟效益

［摘要］介紹了聚氯乙烯生產過程中產生的界區雨雪水、機封水、母液水、冷凝水等廢水治理與回用的措施，以40萬t/a聚氯乙烯生產裝置為例，可回收廢水240m3/h，產生的經濟效益達4339．8萬元/a。

1聚氯乙烯行業廢水回用的必要性

1．1水資源的匱乏

水資源問題是當今世界熱門的話題之一，隨著人口的增長和經濟的快速發展，水資源危機正與日俱增，尤其是一些干旱地區和大中型城市，解決水荒問題已成燃眉之急。我國北方地區水資源短缺，成為制約其經濟發展的主要因素之一。新疆是我國以干旱著稱的省區之一，塔克拉瑪干大沙漠和古爾班通古特沙漠橫亙在天山南北的盆地里面，使新疆大部分地區處在溫帶大陸干旱型氣候區，決定了新疆干旱少雨。目前，新疆生態環境正在進一步惡化，沙漠面積不斷擴大，大面積天然荒漠植被枯死，河流干涸，土壤鹽漬化加劇，全區荒漠化以350km2/a的速度擴展，近2/3的土地和1400萬人口受到威脅。與此同時，新疆沙塵暴亦呈逐年增多的趨勢，沙塵暴揚起的浮塵已經飄移到數千公里以外的華北地區。

1．2廢水對環境的污染

聚氯乙烯生產過程中會產生有機廢水、含汞廢水、酸性廢水、堿性廢水等，如直接排放或經簡單處理后排放，將對周圍的河流、土壤、地下水、環境空氣等造成較為嚴重的危害。因此，在我國面臨與日俱增的缺水危機、日益嚴重的環境污染時，將聚氯乙烯生產過程中產生的廢水進行回用利用，不僅可起到降本增效的效果，同時還可實現節能降耗的社會責任。

2廢水回用改造

以新疆中泰化學阜康能源有限公司40萬t/a聚氯乙烯生產裝置為例，對聚氯乙烯生產過程中產生的界區雨雪水、機封水、沖洗水、冷凝水、酸堿廢水進行回用，回用量達240m3/h。

2．1乙炔生產界區廢水的回用

2．1．1界區雨雪水

乙炔車間生產界區內粉塵產生量大，如遇雨雪天氣，進入地下排污系統的雨雪水將呈堿性，若排放至污水站，不僅增加了污水站處理壓力，同時也增加了污水處理成本。可將界區內產生的雨雪水回收至廢水池內，輸送至乙炔發生器進行回用。在乙炔界區新建1個廢水池，對破碎、發生、渣漿、清凈工序界區內的雨排系統進行改造，將各界區內雨雪水通過地溝引流至廢水池，再將該廢水回用至乙炔發生器。界區內雨水收集區域為9．3萬m2(140畝)，按照年平均降水量為294mm(水量約27000m3)、70%廢水回收的比例，全年回用堿性廢水18900m3，即2．15m3/h。

2．1．2循環水

反洗水循環水經砂濾器過濾后進入生產裝置系統進行換熱，因此需要定期對循環水砂濾器進行反洗。砂濾器經反洗后，反洗濃水中懸浮物等物質含量較高，因此須將該廢水排放。將乙炔界區、聚氯乙烯界區循環水反洗水通過處理回用至生產系統，供發生器加水使用，不僅減輕了污水站的處理成本、負荷，同時還降低了發生器對工業水的依賴，該廢水回用量為11m3/h。

2．1．3乙炔機封水

在乙炔氣生產過程中，須使用渣漿泵、漿液泵等廢水泵，由于此類廢水泵不涉及成品，因此其機封水可用加壓后的生化水替代工業水。機封水使用后統一排至地溝，由地溝統一收集。新增1個廢水泵，將該廢水輸送至上清液池，用于發生器補水，該廢水回用量為30m3/h。

2．1．4次氯酸鈉廢水

粗乙炔氣含有硫化物、磷化物等酸性物質，如不除去，將嚴重腐蝕乙炔氣管線，并對后續觸媒造成較為嚴重影響，因此須除去乙炔氣中的硫化物、磷化物。利用次氯酸鈉水溶液的強氧化性，將硫化物、磷化物等物質氧化，形成鹽分，反應后的次氯酸鈉廢水曝氣處理，將其含有的乙炔氣釋放出來，以防止出現安全問題。曝氣后的次氯酸鈉廢水可代替新鮮水繼續用于配制次氯酸鈉循環使用。通過次氯酸鈉復配工序的改造，大幅降低了次氯酸鈉廢水的排放量，節約的次氯酸鈉廢水流量為12m3/h。

2．2氯乙烯界區廢水

回用氯乙烯轉化界區為露天裝置，雨雪水直接流入地溝，與脫酸水、堿洗水等混合中和后排至含汞廢水處理裝置進行處理。含汞廢水處理費用較高，如將轉化界區雨雪水與生產廢水分離，不僅可防止汞的流失，同時也可降低含汞廢水處理裝置處理成本。在氯乙烯轉化界區地溝內制作插板封閉進水口;在雨雪水持續流入30min后，將進入生產系統的雨雪水切換至污水站進行處理。轉化界區面積約3．46萬m2(52畝)，年平均降水量為294mm，雨雪水約10000m3，改造后將雨雪水與裝置廢水分離，若65%的雨雪水排放至污水站，則氯乙烯界區每年減少含汞廢水處理量6500m3。

2．3聚氯乙烯界區廢水回用

2．3．1汽提、沖釜等廢水

新增廢水汽提裝置，將漿料汽提塔、聚合沖釜水、氯乙烯回收設備里含氯乙烯的廢水和冷凝液經汽提塔汽提冷卻后送到渣漿濃縮池，用于乙炔發生器補水，脫吸出來的氯乙烯通過壓縮冷凝回收管線回收到氯乙烯氣柜。將母液水中的雜質用精密過濾器過濾，然后用作聚合汽提沖洗用水。母液水經過濾器過濾后，水的潔凈程度已經能夠滿足沖塔需要。此過程中不但綜合利用了母液水，而且利用干燥尾氣加熱，不需新的純水和蒸汽，從而提高了水的重復利用率，達到了節約水資源的目的［5］。在聚合汽提生產操作中，汽提沖洗程序對水溫一般要求較高，溫度的控制和保持都須消耗蒸汽，同時高溫水蒸發也浪費大量的去離子水。為節省蒸汽消耗和減少去離子水損失，利用聚氯乙烯干燥過程中產生的二次蒸汽將母液水加熱，減少新鮮蒸汽消耗，然后用作汽提沖塔用水［5］。在生產過程中，沖洗漿料汽提塔水量為8m3/h，聚合沖釜水為8m3/h，蒸汽冷凝水約3m3/h，則回用廢水共計19m3/h。

2．3．2生化處理水

聚氯乙烯離心母液經過生化裝置處理后，廢水的COD小于60mg/L，懸浮物質量濃度小于20mg/L，氨氮質量濃度小于5mg/L，出水清澈透明，且各項污染因子濃度較低。母液水產生量約為150m3/h，如將此廢水排放，不僅會浪費大量的廢水，同時會給污水處理站帶來較大的處理壓力，且該廢水為去離子水，各類污染物濃度均較低，因此將該廢水中30m3/h的廢水改為乙炔機泵機封水，將60m3/h的廢水回用至自備電廠脫硫配水使用，將60m3/h的廢水用于乙炔發生器補水使用。

2．3．3機封水

聚氯乙烯生產過程中，機泵需利用純水對機封進行冷卻，防止因機封水出現產品質量問題。為防止機封水出現排放現象，增加1臺循環泵，實現機封水的單套系統自循環，機封水在機泵出口處壓力降低但水質未發生改變，具備重復利用可能。由于水質良好，此部分水經簡單過濾后、增壓處理后繼續作為機封水使用，并利用循環水為機封水進行換熱，所有機封水廢水回用量約為16m3/h。

3經濟效益與環境效益

3．1經濟效益

(1)費用計算條件。化工工業生產過程中，工業水成本為2元/m3，生化裝置處理費用為2．7元/m3，純水成本為3．5元/m3，污水站廢水處理費用為19元/m3，蒸汽成本為49元/t，純水制水率為75%，含汞廢水處理裝置處理費用為60元/m3，全年生產時間按8000h計算。

(2)污水處理成本。①所有廢水均須經過污水站進行處理，達到合格排放標準后排放。經污水站處理的廢水有乙炔界區堿性雨雪水、機封排污水、循環水排污水、次氯酸鈉廢水、聚氯乙烯沖釜水、汽提廢水、生化裝置產水、聚氯乙烯界區機封水。廢水總量共計240m3/h，通過改造，全年節約廢水處理費用為:240×8000×19=3648萬(元)。②汽提塔、聚合釜沖洗水流量為16m3/h，該廢水未經生化裝置處理，回用至生產系統，則通過改造，節約生化裝置處理費用為:16×8000×2．7=34．5萬(元)。

(3)純水成本。①聚氯乙烯界區機封水、汽提沖洗水、聚合釜沖洗水共計35m3/h，通過改造全年節約純水成本為:35×8000×3．5=98萬(元)。②純水制水率為75%，則減少使用工業水量為:35×8000÷75%=373333(m3)。

(4)蒸汽成本。汽提廢水、沖釜水采用蒸汽余熱進行升溫，使用量為3m3/h;通過改造，將二次蒸汽再次回用，則節約蒸汽成本為:3×8000×49=117．6萬(元)。

(5)工業水成本。通過改造，乙炔界區堿性雨雪水、機封排污、循環水排污、次氯酸鈉廢水、生化裝置產水及聚氯乙烯沖釜水、汽提廢水、聚氯乙烯界區機封水所需的工業水得到回用，其量為:(240－35)×8000×2+373333×2=402．7萬(元)。

(6)含汞廢水處理成本。通過改造，含汞廢水處理裝置每年減少處理含汞廢水6500m3，則全年可節省處理成本為:6500×60=39萬(元)。通過廢水回用改造，合計每年可產生4339．8萬元的經濟效益。

3．2環境效益

通過改造，廢水減排量為240m3/h，則全年減排廢水240×8000=192萬(m3)，基本可實現聚氯乙烯生產過程中的零排放。

4結論

通過以上計算可知:在40萬t/a聚氯乙烯生產裝置滿負荷運行情況下，如對生產過程中上述廢水進行回用改造，則每年可產生經濟效益4159．8萬元，每年可減排廢水192萬m3，實現了節能、降耗、減排、增效的管理理念。

［參考文獻］

［1］李青青，陳維青．新疆水資源實物量核算及對其耗減價值的分析［J］．甘肅農業，2014(2):37－39．

［2］門寶輝，趙燮京，梁川．我國北方地區水資源可持續利用狀況評價［J］．南水北調與水利科技，2003，1(4):24－27．

［3］徐光木．新疆農地產權制度改革與農業績效實證研究［J］．新疆農墾經濟，2015(4):7－10.

［4］王珊子．保水劑:干旱區的節水知音［J］．林業經濟，2007(9):61－63．

［5］曹祥民，盛國斌，張恒山，等．VCM聚合母液的回用工藝［J］．聚氯乙烯，2009，37(10):33－35.

作者：焦慶慶；王利國；茍華超 單位：新疆中泰化學阜康能源有限公司