電石乙炔及聚氯乙烯廢水的處理

更新時間：2009-07-29 16:09 來源(yuan)：作(zuo)者: 閱讀：11619

四川成都某化工廠4萬噸/年PVC是以電石乙炔方法為主生產聚氯乙烯。其廢水主要來源于電石生產乙烯時乙炔發生器排出的電石渣廢水，氯乙烯單體凈化過程中產生的稀鹽酸和堿洗廢水，聚氯乙烯漿料離心母液廢水及車間地面沖洗水和全廠生產區生活廢水，并伴隨有少量的氯乙烯單體及聚合物顆粒（以下統稱廢水）。廢水可生化性差。經確認氯乙烯單體是屬于致癌污染物。聚合物的母液不經處理排放，氯乙烯超標嚴重，應進行深度處理。該工程采用了中和+曝氣+混凝+一沉+曝氣+二沉+過濾+活性炭吸附工藝。通過調試和運行，廢水處理系統運行穩定，廢水經過處理后出水指標達到了《燒堿、聚氯乙烯工業水污染物排放標準》GB15581-95一級排放標準。

1、生產污水：電石乙炔法PVC生產排放廢水組成及特性數據見表一

表一電石乙炔法PVC生產排放廢水組成及特性數據表

序號	名稱	來源	組成及特性參數	排放特性		排放量
1	廢水	P-3620廢水泵	COD≤800PPM	常溫	間斷	18m³/h
			BOD≤100PPM
			SS≤1600PPM
			PH=7~9
2	離心母液	母液池	H₂O	70℃	連續	30m³/h
			極小PVC顆粒（微量）
3	渣漿澄清液	澄清桶	H₂O99.7%（wt）	30℃	連續	63m³/h
	渣漿濾液	板框壓濾機	Ca（OH）₂0.163%（wt）
			Mg（OH）₂0.0009%（wt）
			H₂S25.4mg/l
			PH₃78mg/l
			含固量2500mg/l
4	廢堿液	中和塔	NaOH9.921%（wt）	27.3℃	間斷	0.029m³/h
			NaCO₃8.001%（wt）
			NaCl0.738%（wt）
			H₂O9.921%（wt）
			C₂H₂微量

2、廢水水質與水量

廢水的水量2880t/d，廢水的水質見表1。

表二(er) 廢水水質   mg/l（PH、色度除外）

項目	COD	BOD₅	SS	PH	磷化物	硫化物	色度
水質	600~800	100	1600	12	40	180	830
排放標準	100	30	70	6~9	1	1	20

二、工藝流程

1、工藝流程圖

本工藝的流程見工藝流程圖。

2、工藝流程描述

2.1正常生產狀況下的污水進入格柵，經格柵除去大粒徑漂浮物后進入污水綜合調節池,同時添加硫酸，在PH在線監測儀監控下將PH控制在9.5～10.5；先經過鼓風(1)進行攪拌中和，同時曝氣氧化廢水帶來的硫、磷化物及有機物，又起到均質調節的作用；

2.2經調節池平流沉淀去除大量懸浮物后，廢水經提升泵打入混合器與硫酸亞鐵、石灰乳混合進入一體化污水處理設備，并保證此時的PH控制在8.8～9.5；

2.3經反應池后進入一沉池中沉去大部分硫、磷化懸浮物及部分COD；

2.4進入曝氣室前添加硫酸，在PH在線監測下將PH控制在6.5～8.5，經過鼓風(2)攪拌中和、曝氣，進一步氧化硫、磷化物，同時添加PAC混凝劑、PAM助凝劑，經曝氣池混合、反應后進入二沉池進一步沉去部份硫、磷化懸浮物及有機物，再經過濾池去除懸浮物及有機物，經活性炭吸附器的超越管進入監護池，經COD在線監測儀確認達標后由提升泵提升回用或排放。

2.5本工藝流程在末端設活性炭吸附器，當COD在線監測儀發出COD超標信號時，過濾池來水直接進入活性炭吸附器，廢水經吸附后去除殘余有機物，硫、磷化物和氯根，再進入監護池，經COD在線監測儀確認達標后由提升泵提升回用或排放。

3、本工藝流程的特點如下：

3.1調節池兼作中和、曝氣氧化、調節水量和均衡水質、沉淀四大功能，做到一池多用，節省投資和占地面積。

3.2 PH在線監測儀指導計量泵自動投加硫酸中和，保證水質PH穩定。

3.3主體設備采用一體化設備結合PLC電控，其工藝管理簡單、占地面積小、結構合理、出水水質穩定等優點。

3.4污泥干化系統在壓濾過程中一般情況下不需投加任何絮凝劑，節省聚丙烯酰胺的投加。

3.5活性炭吸附器為新型專利產品變截面過濾器，是節能設備。

總的來說，本工藝投資省，管理方便，占地面積小，結構合理、出水水質穩定等特點。

三、主要構筑物及設備設計參數

1、綜合調節池

綜合調節池容積為：1920m³，其中予曝氣池480 m³ ，予沉池1280 m³，中和池160 m³。尺寸：長×寬×深＝35×10×5.5m。結構：鋼筋砼結構，予沉池采用多斗上吸式排泥。

2、2000-60型一體化凈水器

2000-60型一體化凈水器的結構：鋼結構，圓形，電控反沖洗，排泥，數量：兩臺，凈水器的尺寸：直徑5.8m，高度5.2m，其設計參數如下：

設計流量：60m³/h

反應時間：16min

斜管沉淀池上升流速1.2mm/s

曝氣時間：連續曝氣

沖洗強度：15.l/s.m²

沖洗歷時：5min

終期允許水頭：2m H₂O

3、BTL-60型變截面活性炭吸附器

BTL-60型變截面活性炭吸附器結構：鋼結構，圓形，其數量：兩臺，尺寸：最大直徑2.6m，最小直徑2.3m，高度2.6m。設計參數如下：

設計流量：60m³/h

濾速：6m/h

沖洗強度：4～6 l/s.m²

沖洗歷時：5min

四、主要設備的特點及說明

1、一體化污水處理設備

一體化污水處理設備的流程是一次加藥、混合、反應絮凝、沉淀、曝氣、二次加藥混合、反應絮凝、沉淀、砂濾、活性碳過濾的流程，具有以下的特點：

SF射流·反射錐管道混合器是根據混合效率很高的文丘里和反射錐混合器原理設計而成的管道混合器。它有混合效率高、不占地、結構簡單、不用日常維修等優點。

1.2柵條·管板反應池

本反應室是我公司專利的一部份，以先進的微旋渦反應理論設計而成。而且本反應室的特點反應效率高，不積泥，向沉淀池布水均勻。

1.3斜管沉淀池

斜管的應用使沉淀水流縮小了水力半徑，增大了濕周而使沉淀效率比平流沉淀池提高了四倍以上，大大降低了建設投資和減少了占地面積。

1.4曝氣池

廢水在經過一體化污水處理設備反應池和混凝沉淀處理后，為了出水水質達標，進入曝氣池進行曝氣好氧處理，進一步去除硫、磷化物和COD。

1.5二沉池

強化沉淀措施可以進一步去除硫、磷化物和COD，二沉池沉淀曝氣池流出的污泥。其特點與上級沉淀池相同。并可以利用回流管將部分污泥回流，希望形成完整的一些活性污泥，提高凈化能力。

1.6無清水箱無閥濾池

無清水箱無閥濾池利用新型理論設計而成。其結構簡單，運行可靠，基本不用管理，濾速低出水水質優良，出水在這里可以排放與回用。

1.7 BTL-60型變截面活性炭過濾池

本設備是把關設備，當上級處理設備的出水不達標時，可利用活性炭的強吸附作用，使出水水質更好。

變截面活性炭吸附器是運用我公司發明專利（專利號：89100348.7）變截面理論設計出來的，是我公司特有技術。

五、工藝調試運行

1、綜合調節池的調試運行

廢水流(liu)經格柵，經格柵除去大粒徑漂浮物后進入污水綜合調節池，原廢水PH值約12，需加入硫酸進行酸堿中和，在PH在線監測儀的監控下將PH控制在9.5~10.5，經鼓風進行攪拌中和，同時曝氣氧化廢水中的有機物、硫化(hua)物(wu)及磷化(hua)物(wu)等，流(liu)(liu)入(ru)平(ping)流(liu)(liu)沉(chen)淀(dian)池后沉(chen)降(jiang)去(qu)除大(da)量的(de)懸浮物(wu)及部分的(de)有機物、硫化物及磷化物。

2、一體化污水處理設備的調試運行

平流沉淀池的廢水經提升泵輸送到SF管道混合器與FeSO₄.7H₂O、石灰乳混合后進入一體化污水處理設備，流經一體化污水處理設備內的柵條.管板反應室，FeSO₄.7H₂O、石灰乳與廢水中的硫化物等再次進行充分的反應絮凝后，形成結實的黑色顆粒物FeS等，經一級沉淀室去除大量的硫化物及部分的有機物、及磷化物。此時硫化物的總去除率將達到99%以上，并保證一級沉淀室中的PH值控制在8.8~9.5，如PH值過低反應絮凝效果差，反之PH值過高FeS的顆粒較小，沉降效果差。

一級沉(chen)淀室(shi)(shi)的出水自流進入曝氣室(shi)(shi)再次進行曝氣氧化脫(tuo)硫，去除有機物及磷化物等物質，并投加硫酸調節PH值，經PH值在線監測儀控制PH值在6.5~8.5，同時投加PAC和PAM絮凝助凝劑，與廢水中微小的有機和無機顆粒進行混凝反應后，自流到二級沉淀室斜管沉降，此時二級沉淀室出水已經很清澈，總的有機物、硫化物及磷化物等物質去除率已經很高，再經過濾室過濾后，出水水已完全達到回用或達標排放標準。過濾室虹洗沖洗有兩種方式：其一，自動反沖洗，隨著過濾時間的增長，濾層內的阻力逐漸增加，需要定期進行反沖洗，否則會影響過濾效果；當需要虹洗反沖洗時，通過PLC時間控制器，連鎖各格濾室虹洗反沖洗系統之強制水管上的電磁閥開啟，來控制反沖洗的開始；強制壓力水來自廠區壓力水管（壓力≥0.25Mpa），而反沖洗周期根據原水濁度、不同的投藥量及沉淀效果而定；其二，強制反沖洗，從強制水管上的電磁閥開啟至形成反沖洗止，歷時約3~10min，設定相應強制反沖洗歷時后，時間控制器自動停止，強制反沖洗結束；虹洗反沖洗歷時靠調節小計時斗水嘴開啟度來進行調節，虹洗反沖洗強度則靠調節虹吸下降管的強度調節器來實現，將閘板上提反沖洗強度大，反之強度小，流量則靠排水溝中的可流動斷面來計算。當小計時斗內的水從斗底水嘴排盡后，空氣從虹洗破壞管內進入虹洗反沖洗系統而破壞虹洗反沖洗，反沖洗自然停止。

3、BTL-60型變截面活性炭吸附器

BTL-60型變截面活性炭吸附器是把關設備，當一體化污水(shui)處理設備(bei)出(chu)水(shui)超標時，通過設備(bei)的過濾(lv)，吸附掉(diao)水(shui)中以氯根或(huo)硫酸根為主的其(qi)它無機物(wu)和有機物(wu)，從而保(bao)證出(chu)水(shui)達標。BTL-60型變截面活性炭吸附器反沖洗需人工定時沖洗，依次關閉進水閥、出水閥、開啟反沖洗進水閥，從泵房二級泵的來水進行反沖洗；沖洗強度4~6L/s.m²，以排水管不跑活性炭為準，沖洗歷時不小于5min，一般一到兩天沖洗一次。

4、工藝設備穩定運行效果

廢水處理工藝調試連續滿負荷運行了1個月，連續72h取樣，經監測分析各處理單元處理高，出水水質達到設計排放或回用要求，穩定連續運行階段廢水處理效果見表2：

表三 72h運行期間廢水處理效果

項

目

日(ri)

期

COD mg/l

BOD₅

mg/l

SS mg/l

磷化物mg/l

硫化物mg/l

色度

04-05

7.5

0.95

0.85

04-06

7.8

0.87

0.92

04-07

32.5

8.2

0.90

0.78

運行了將近四年，最近我公司對該化工廠進行了回訪，工藝設備任然運行穩定，處理效果良好。

六、成本分析

該工程總投資306萬元，電耗0.322元/t（按0.55元/kw計），藥劑費0.08元/t，人工費0.07元/t，則總的運行費用為0.472元/t（其中不含折舊費）。

七、總結

（1）采用中和、曝氣、混凝、一級沉淀、曝氣、二級沉淀、過濾、活性炭吸附的一體化處理工藝處理電石乙炔法及聚氯乙炔廢水、生活污水、車間沖洗地面水等，該工藝運行穩定， COD、BOD₅、SS、磷化物、硫化物、色度的條件下，其出水去除率分別為80%、82%、98%、97.5%、99.5%、99.5%出水水質可達到GB15581-95一級排放標準。