第２期 中国氯碱 Ｎｏ．２ ２０１０年２月 Ｃｈｉｎａ Ｃｈｌｏｒ－Ａｌｋａｌｉ Ｆｅｂ．．２０１０ ４１ ＰＶＣ离心母液水的回收利用 刘凤雷，王树成，刘小刚，张燕 （宁夏英力特化工股份有限公司，宁夏石嘴山７５３２０２） 摘要：对ＰＶＣ离心母液水的产生、特性及处理方法进行了阐述，重点介绍了膜法回收处理装置过滤 技术，采用该技术改造后的装置运行稳定，回收利用率高，实现了环保节能双收益。 关键词：ＰＶＣ；离心母液；回收；ｆｉ－０用 中图分类号：ＴＱ０Ｓ５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—１７８５（２０１０）０２—００４１—０３ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｕｍｍａｒｙ ｏｆ ＰＶＣ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｍｏｔｈｅｒ ｌｉｑｕｉｄ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ＬＩＵ Ｆｅｎｇ－ｌｅｉ，ＷＡＮＧ Ｓｈｕ－ｃｈｅｎｇ，ＬＩＵＸｉａｏ－ｇａｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｙａｈ （Ｎｉｎｇｘｉａ Ｙｏｕｎｇｌｉｇｈｔ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈｉｚｕｉｓｈａｎ ７５３２００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ＰＶＣ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｍｏｔｈｅｒ ｌｉｑｕｉｄ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｗａｓ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ｒａｔｅ，ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｗｅｒｅ ｒｅａｌｉｚｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰＶＣ；ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｍｏｔｈｅｒ ｌｉｑｕｉｄ；ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｏｐｅｒａｔｉｏｎ 电石法生产ＰＶＣ树脂工艺会排放出大量含有 年产生的离心母液水约３６万ｔ．主要来自以下几个 害物质的废水，ＰＶＣ离心母液水是主要废水来源． 方面：ＶＣＭ悬浮聚合的配方水、聚合反应注入水、物 其产生量大，成分较复杂，完全回收比较困难。 料管线冲洗水、聚合釜及浆料槽机械密封水、各种助 宁夏英力特化工股份有限公司（原宁夏电化厂） 剂带入水等。所有这些无离子水最终都以母液水的 随着１０万ｔ／ａ ＰＶＣ树脂项目的顺利投产，配套的离 形式汇聚于母液收集槽。 心母液水处理装置也通过了调试运行、性能测试、达 ２离心母液水的构成 产达标等考核，使得装置产生的主要废水得到了完全 ＶＣＭ聚合生产的浆料中。约７０％是液相物质。 回收和再利用，不仅减轻了对环境的污染，达到了清 经离心处理后，主要以母液水形式存在，其中还夹带 洁生产目的，还节约了大量水资源，减少了聚合生产 少量的有机物，如聚合反应加入的单体、分散剂、引 用水，有效地降低了生产成本，提高了企业的市场竞 发剂、终止剂、消泡剂、防粘釜剂等的残存物，母液水 争能力。 中还会伴有悬浮在水中的细小ＰＶＣ颗粒。 １ ＰＶＣ离心母液水的产生 ＰＶＣ离心母液水检测结果：温度５５～７５ ｏＣ；ｐＨ 一般情况下，在ＶＣＭ悬浮聚合生产ＰＶＣ过程 值４～１０；ＳＳ ３０～１４０ ｍｅＣＬ；电导率４０～１６０ ｔｘｓ／ｃｍ；ＣＯＤ 中．为提高设备利用率及产能，尽量采用较小的水 １２０－３６２ ｍｇ／Ｌ；ＢＯＤ ３０ ｍｇ／Ｌ。 油比（１．０：１．１～１．０：１．６），每生产１ ｔ ＰＶＣ需要消耗 ３ ＰＶＣ离心母液水的处理 ２．５～３．５ ｔ无离子水。该公司第一条生产线１０万 目前，国内ＰＶＣ企业回收处理ＰＶＣ离心母液 ＰＶＣ项目现扩能改造后生产能力达到１２万 ，每 水的方法主要有物理法（过滤法、重力沉淀法和气浮 ４２ 中国氯碱 ２０１０年第２期 宁夏英力特化工股份有限公司采用的处理方 法等）、生化法（活性污泥法、ＳＢＲ法、接触氧化工 艺、升流厌氧污泥床法等）、物理化学法（吸附法、萃 取法、膜吸法）等。不管采用哪种单一方法或综合处 理手段都不能将其彻底处理回用。国内某些新的水 处理技术逐渐在生产实践中应用。 预分离塔 ＰＶＣ离心母液槽 法是由凯膜过滤技术（上海）有限公司提供的双膜 法技术。 工艺流程图见图１。 ＰＶＣ离心母液水经过预分离塔和喷淋冷却塔， ＰＶＣ收集池 回收区 喷淋冷却塔 上 斜管沉降分离装置 循环泵 母液水储槽 除砂器—— 换热器卜．———— 预过滤器卜————．叶 气浮装置 —— 超滤保安过滤器卜 加压溶气罐 超滤膜单元 【Ｉ————— 浓液回收槽 ———— ＲＯ反渗透机组 保安过滤器 — ＵＦ产水储槽 至循环水池 无离子水储槽卜— 至聚合用水 图１ ＰＶＣ离心母液水回收处理工艺流程图 温度从６０℃左右降至４０℃以下。通过沉降分离装 好。其工艺过程是首先开启Ｉｔ０增压泵，调节好阀门 开度使保安过滤器出口压力保持在０．２～０．４ ＭＰａ．检 查系统设施及反渗透膜组件，采用低频开启ＲＯ高 压泵．保持膜出口压力为０．６ ＭＰａ．随后根据阀门开 度调整高压泵电机频率．直至达到正常运行所需参 数控制范围。 置后，把母液水中ｓＳ和有机污染物排入收集池，分 离后的母液水通过气浮装置进入母液水换热器，将 母液水调节到膜所适应的温度。经过以上预处理后 的ＰＶＣ离心母液水由泵送至预分离器去除大颗粒 杂质及异物，然后进入除砂装置，再通过保安过滤器 进入超滤膜系统。在Ｋｒｉｓｔａｌ—ＰＶＣ超滤系统中，通过 一（４）整个处理系统工艺简单，操作方便，运行稳 定，成本低。 （５）经该工艺过程处理后的母液水水质稳定，能 定的压力作用，水体中大于超滤膜孔径的大分子 物质（其中包括部分细小的ＰＶＣ颗粒、胶体等）都被 膜强制截流，小分子量的有机物及水则透过膜，进一 长期连续供聚合使用，减少了环境污染，节约大量水 资源。 步用泵打入反渗透膜系统，脱除水体中９８％以上的 盐分及大部分有机物。最后，将所有的反渗透产水收 集后全部回用到聚合生产．而浓水通过超滤膜的过 （６）实现了自动控制，降低了劳动强度，便于管 理。 滤，不含超标的ＳＳ，可作为循环水补充水使用。 ５装置运行中存在的问题及解决方法 （１）夏季母液水的温度较高，达到７０℃以上，其 中含有大量难以去除的油类物质，为此，新增加了 ４装置特点 （１）针对ＰＶＣ离心母液特点，在预处理单元设 置了喷淋冷却塔和斜管沉淀分离池，并采用高效预 过滤器，降低原水浊度，减轻了超滤装置（ＵＦ处理单 元）负荷。 （２）采用耐氧化性能较好的超滤膜元件。可以承 １台高温冷却塔，该设备同现有的预分离塔并联使 用，解决了夏季温度高时装置降温效果不好的问题。 （２）在气浮过滤槽顶部增加１台溶气罐，溶气水 量同处理水量之比设定为１：５，并配备了２台（开１ 受高氧化性化学药品的清洗，大大延长了膜的清洗 周期，同时有助于提高膜的使用率和寿命。过滤装置 采用耐外压和内压的中空纤维超滤膜元件。实现了 备１）循环泵，同时把循环泵进口由气浮清水区改至 斜管沉降分离池清水区，增加了整个装置的包容性， 并将装置的处理量提高１０％。当温度达到要求后， 部分溶解的物质已析出．经过沉降后该部分胶凝物 定时ＵＦ自动反冲洗和压缩空气擦洗，并与反渗透 装置共用１套化学清洗系统。 （３）采用抗污染反渗透膜除盐工艺．性能稳定良 可以通过气浮装置从系统中排出．极大地降低了ＵＦ 膜在异常情况下运行时油污的产生量。 第２期 刘凤雷，等：ＰＶＣ离心母液水的回收利用 ４３ （３）在预过滤器前和母液水储槽后各增加１个 除砂装置，以防砂粒进入ＵＦ系统．同时对预过滤器 产水管道进行了相应改造，延长了水体滞留时间，提 高了除砂效果。 （４）在气浮装置空压气管道上安装了减压阀，并 在管路上添加了１个小气水分离罐，定期对罐中 积水进行排放，有效地使空压气压力保持在０．３０～ ０．４０ ＭＰａ，彻底解决了溶气罐液位不稳定的问题。 （５）气浮循环管由ＤＮ４０变为ＤＮ５０，同时在管 线上加装了流量自动调节控制装置，循环流量控制 为８～１０ ｍ３／ｈ，提高了气浮装置的处理能力。 （６）由于ＵＦ膜反洗压力高、产量低及化学清洗较 频繁，主要采取以下控制措施，达到平稳运行的目的 ａ．控制清洗液温度为４５ ｃｃ左右．设定清洗进液 量为６０ ｍ３／ｈ．控制压力＜Ｏ．２ ＭＰａ。 ｂ．控制清洗液ＮａＣＩＯ溶液质量分数为１０％，调节 ｐＨ值为１ １．０～１２．０。 １３．全封闭化学清洗时间设定为４５ ｍｉｎ，带有膜 清洗液冲洗时间为３０ ｍｉｎ，再次化学清洗４５ ｍｉｎ，浸 泡时间为４５ ｍｉｎ。 ｄ．酸洗液ｐＨ笸调节为２－６，酸洗步骤同上述碱 洗步骤。 ｅ．清洗完成后，用无离子水进行反冲洗１２０ Ｓ并 排空反洗液，恢复生产期间把前１ ｈ的产水排掉，随 后进入正常生产阶段。 （７）针对装置运行期间超滤、反渗透机组产水水 质不稳定，主要从源头进行解决和处理。不断对聚合 配方进行优化和落实生产管理上的相应措施．使得 ＰＶＣ离心母液水质逐渐好转。同时，气浮单元的成 功改造极大地提高了预处理能力及效果．产水水质 也达到了聚合用无离子水质要求。 （８）产水ｐＨ值波动较大。在调整离心母液水ｐＨ 值的同时，在母液水预处理工序安装了ｐＨ值在线 检测分析器，并增设ｐＨ值自动调节设施。改造后， 产水的ｐＨ值能够稳定在６．５～７．８，完全满足了聚合 生产用水标准。 （９）产水温度较高。一般在３５～４５。【＝。不能满足 聚合各类机泵用水要求，为此，在往聚合输送管道上 增设了１套板式冷凝器，根据需要进行自控调节，达 到了聚合用水温度要求。 ６装置改造后运行状况 通过对回收处理装置工艺控制及操作的不断更 新和完善．现预处理气浮效果较明显．ＵＦ及ＲＯ系 统生产清洗周期由２～４天延长至１５～２０天，每天产 水量可达到６８０～７５０ ｒｎ ，达到了设计生产能力，各项 控制指标均在可控范围之内，完全能够满足聚合装 置生产用水的水质要求。装置正常运行后产水回用 至今未发现在ＶＣＭ悬浮聚合生产过程中有不良影 响，运行平稳，ＶＣＭ聚合釜操作控制未发现明显变 化，树脂产品各项质量指标合格，一级品率月平均 在９８－３％以上。ＰＶＣ离心母液回收处理装置月开车 率达９５．１％至９９．６％，最高达１００％；产水质量回合 格率达９７．３％至９９．８％，最高达１００％。处理后水质 为ｐＨ值６．５～８．０；ＳＳ ０ ｍｇ／Ｌ；电导率３～１０ ＩＸｓ／ｃｍ； ＣＯＤ ２－６ ｍｇ／Ｌ。 ７效果 该装置正式投运至今，有效减少了废水的排放 量，产水全部应用到装置的生产环节中，同时减轻了 污水处理负担，年节约污水处理费用１７０多万元．营 造了良好的工作环境。 该技术处理ＰＶＣ离心母液水的直接运行成本 费用主要由燃料及动力、人工费、原材料费等构成。 具体成本如表１所示 表１ ＰＶＣ离心母液水回收处理装置运行成本 回收处理ＰＶＣ离心母液水总计直接运行成本 为１．５０７ １元／ｍ ，无离子水按收购价１４．４５元／ｍ 计 算，每年聚合无离子水的投入减少３４９万元。 ８结语 由凯膜公司提供的双膜法ＰＶＣ离心母液处理 回用技术在宁夏英力特化工股份有限公司取得了突 破性进展，是目前ＰＶＣ行业单一膜法处理技术成功 运用的典范，完全实现了废液的零排放，大大地降低 了装置的无离子水消耗，节约了大量水资源，降低了 企业生产成本 收稿日期：２００９－１１－３０
