氯碱行业(烧碱、聚氯乙烯)废水处理技术

分类:技术文献 606

引言

随 着近 年 来 国 内 经 济 的 迅 猛 发 展,烧 碱、PVC的 产能 急 剧 扩 大,特别是西部地区利用其资源优势,不 仅 新 上 企 业 多,而 且 规 模 大,企 业 集 中。由 于 新 上企 业 所 在 地 区 环 境 脆 弱、是饮用水源的上游或河流的 上 游,所 上 装 置 生 产 规 模 大、对地区环境影响明显。为 此 国 家 环 保 部 对 近 几 年 新 批 的 企 业 提 出“零排 放”的 要 求。

1氯 碱 厂 排 水 的 分 类按 排 水 中 污 染 物 种 类 和 处 理 难 易 程 度,将 氯 碱厂 污 水 分 为 两 大 类:有机污水和无机污水。

1.1有 机污 水离心 母 液:污 水 量120~160m3/h,主 要污 染 物:PVA。洗 釜水:污 水 量20~25m3/h,主 要污 染 物:涂釜 剂。次 钠 废 水:污 水 量100~150m3/h,主 要污 染物:磷 的 化 合 物。VCM含 汞废 水:污 水 量16m3/h,主 要污 染 物:氯 化 汞。1.2无 机污 水鳌 合 树 脂 塔/再 生 废 液:污 水 量90m3/24h×2(7.5m3/h),主 要污 染 物:重 金 属 无 机 盐。冲 洗 水:污 水 量5m3/h,主 要污 染 物:重 金 属 无机 盐。混 床 再 生 排 水/RO浓 排 水:污 水 量32m3/h,主要 污染 物;无 机 盐。循 环 水 排 污 水:污 水 量140m3/h,主 要污 染 物:无 机 盐。生 活 污 水:污 水 量10~20m3/h。地 面冲 洗 水:污 水 量7~10m3/h,主 要污 染 物:SS。上述 两 种 污 水 的 排 水 量 之 和 为461~585m3/h,这 个水 量 相 当 于12万 居 民 的 用 水 量,如 何 减 少 污 水的 排 放 量,提 高 水 的 重 复 利 用 率 呢?

氯碱行业(烧碱、聚氯乙烯)废水处理技术-板框厢式隔膜压滤机

2污 水 处 理 技 术通常根据需处理的水质条件选择适用的污水处理 技 术,在这里重点谈氯碱厂经常用到的水处理技术。

2.1中 和在废 水 中 加 入 中 和 药 剂,使 废 水 的pH值 发 生改 变。

2.1.1中 和的 目 的调 整pH到 需 要 的 范 围、满足后续处理的技术条 件;降低后续处理对设备材质要求的条件。2.1.2通常使用的中和剂碱 性 中 和 剂 有 石 灰、石 灰 石、碳 酸 钠、氢 氧 化 钠等,酸性中和剂有硫酸、盐 酸、(烟 气)等。

2.1.3中 和设 备中和设备通常包括酸碱加药设备,中 和 反 应 器,中和的搅拌混合设备。中 和 的 混 合 方 式 采 用 水 的 流态 混 合,也可以采用机械搅拌或空气搅拌混合。中 和 需 要 考 虑 因 素:①采 用 廉 价 易 得 的 中 和 剂(固 体、液 体、气 体 中 和 剂);②中 和 工 艺 选 择(间 歇、连 续);③中 和 反 应 混 合 形 式(机 械、空 气 搅 拌,也 可以采用水的流态混合);④自 动 控 制(水 量 大,pH相对 稳 定 的 系 统,通 常 选 择 自 动 控 制,关 注 控 制 系 统 及仪表监测的设置及位置);⑤水 质 变 化 条 件,碱 性、酸性、水 量 大 小 等。

2.2混 凝沉 淀加 入 化 学 药 剂,使 污 水 中 的 悬 浮 物 与 药 剂 形 成的 絮 体 共 沉,达 到 净 化 水 体 的 目 的。

2.2.1混凝沉淀的目的除去水中的通过自然沉淀需要很长时间或不能沉 淀 的 悬 浮 物;除 掉 部 分 有 机 物(降 低COD值);减轻后续处理如生化处理、砂滤 器 的 负 担;缩 短 净 化 时间。

2.2.2通常使用的混凝剂和絮凝剂石灰(中 和、助 凝 剂);铝 盐 或 铁 盐 等(混 凝 剂);聚 丙 烯 酰 胺(PAC);生 物絮 凝 剂。

2.2.3混凝沉淀的设备或构筑物平 流 式 沉 淀 池;竖 流 式 沉 淀 池;辐 流 式 沉 淀 池;斜 板(或 斜 管)沉 淀 池。

2.3生 化处 理 系 统生化处理系统通常是用来处理污水中的有机物及 氨 氮,通过水中的微生物将水中的有机污染物吸附、降 解,达 到 净 化 水 体 的 目 的。一 般 分 为 两 大 类:厌 氧 处 理 系 统 和 好 氧 处 理 系 统。

2.3.1接 触 氧 化特 点:①由 于 生 物 填 料 作 用,能 够 固 定 微 生 物,避 免 了 活 性 污 泥 法 污 泥 膨 胀 的 弱 点。②抗 冲 击 的 能力 强,系 统 崩 溃 后 恢 复 快。③具有稳定的生态系统,存 在 高 级 微 生 物,剩 余 污 泥 量 少。缺 点:①要求有较好的水力分配系统,否 则 水 的流 态 分 布 会 影 响 系 统 的 处 理 效 率。②有 机 物 的 去 除效 率 较 活 性 污 泥 法 低10~15%。③建 设 和 维 修 费用 大。

2.3.2生 物 滤 池通 常 用 在 污 水 的 末 端 处 理,利 用 生 物 填 料 非 常大 的 比 表 面 积,附着微生物反复吸附、降 解 污 染 物,达 到 净 化 水 体 的 目 的。能够得到很好的出水水质。缺 点:①对 进 水 有 机 物 浓 度 有 限 制,微 生 物 增 长量 过 大 会 造 成 滤 池 堵 塞。②清 理 困 难。

2.3.3膜 生 物 反 应 器(MBR)膜 生 物 反 应 器(MBR)是一种由膜分离单元与生 物 处 理 单 元 相 结 台 的 新 型 水 处 理 技 术,以 膜 组 件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少 污 水 处 理 设 施 占 地,并通过保持低污泥负荷减少污泥 量。与 传 统 的 生 化 水 处 理 技 术 相 比,MBR具 有以 下 主 要 特 点:处 理 效 率 高、出 水 水 质 好;设 备 紧 凑、占 地 面 积 小;易 实 现 自 动 控 制、运 行 管 理 简 单。①膜 组 件 能 够 高 效 地 进 行 固 液 分 离,其 分 离 效果 好 于 传 统 的 沉 淀 池+砂滤器过滤的出水水质。②出 水 悬 浮 物 和 浊 度 能 够 达 到 中 水 回 用 标 准,膜 出 水可 直 接 回 用。③MBR将 传 统 污 水 处 理 的 曝 气 池 与二 沉 池、过 滤 器 合 为 一 体,取代了三级处理的全部工艺 设 施,因此可大幅减少占地面积,节 省 土 建 投 资。④反 应 器 在 高 容 积 负 荷、低 污 泥 负 荷、长 泥 龄 下 运行,剩 余 污 泥 产 量 少。⑤系 统 实 现PLC控 制,操 作管 理 方 便 由 于 膜 的 成 本 较 高,在工业污水处理上应用 的 不 是 十 分 广 泛。

2.3.4高 级 氧 化 技 术高级氧化技术通常是针对难降解有机物或要求水 质 高 的 污 水 处 理 技 术,一般的物化处理、生 化 处 理难 以 达 到 技 术 要 求 的 化 学 处 理 方 法。

3氯 碱 厂 水 处 理 技 术

3.1电 石 上 清 液 的 回 用(湿 法 乙 炔 工 艺)2010年以后新上的氯碱厂都考虑了电石上清液 闭 路 循 环 系 统,基 本 实 现 了 全 部 回 用,不 再 外 排。

3.2次 钠 废 水 处 理 及 回 用产生次钠废水的原因:①为 了 不 排 放 电 石 上 清液,以前工艺补充电石上清液的次钠废水不得不排放;②由 于PVC生产装置配套电石渣生产水泥对氯根 的 限 制,次钠废水不能够再排入电石渣浆。新 鲜 次 钠 液 中 含0.08~0.12%的 次 钠,次 钠 废水中 的 污 染 物 主 要 有 氯 化 钠、硫 酸 盐、磷 酸 盐、溶 解的 乙 炔 等。

3.3母液处理及回用3.4含 汞 废 水 处 理①还 原 法;②硫 化 物 处 理 法;③硫 化 物+三 氯 化铁 处 理 法;④活 性 炭 吸 附 法;⑤“化学沉淀微米膜分离”技 术;⑥树 脂 吸 附、离 子 交 换 技 术。

3.4.1硫 化 物 处 理 法在 国 内 的 氯—碱 制 造 厂 中,大 多 数 工 厂 用NaHS或Na2S通 过 沉 淀 或 过 滤,或 两 者 兼 用,可 以回 收 硫 化 汞。但 是,上 述 方 法 易 受 干 扰,因 为 白 色(或 黑 色)硫 化 汞 很 难 溶 解,并极易与过量的硫化物生成溶解的络合物。硫化物易被氧化,整个反应易被其他因素干扰。有 效 的 运 行 可 控 制 出 水 中 的 汞 浓 度 达 到50~100ppb。为 了 消 除 干 扰,近 几 年 一 些 企 业 在 硫 化 反 应 后增加了一级消除硫化物的沉淀反应。由 于 控 制 困 难,正 常 运 行 条 件 下,出 水 汞 浓 度 可控 制 在20~40ppb。

3.4.2硫 化 物+三 氯 化 铁 处 理 工 艺①为了减少药剂投加量;②为 了 减 少 污 泥 产 生量。

3.4.3“化学沉淀微米膜分离”技 术①定 量 释 放:二价硫离子与汞离子发生反应;②极 高 的 反 应 速 率:离子间的反应速度,工 业 化 装 置,30min实 现 完 全 反 应。③抗 冲 击 负 荷:系 统 在 汞 离子 浓 度 在0-100mg/l范 围 内 波 动,出 水 水 质 不 会发 生 变 化。

3.4.4装置运行期间不必对进水汞的浓度进行 检 测。4氯碱行业废水的“零 排 放”近几年采用电石法生产聚氯乙烯(PVC)的 建 设项目在全国迅猛发展,新项目在新技术方面的应用,大大 提 高 了PVC行业节能降耗和资源综合利用水平,但是制约发展的突出问题仍然是资源和环境的矛 盾。经过几年的实践,已 有 排 水 循 环 使 用、污 水 减排的多项成熟技术可供推广和借鉴。由 于 水 资 源 的 短 缺,氯 碱 工 业 园 区 的 生 产 规 模不断 扩 大,加剧了所在地区水源供应矛盾。国 家 环保政策对氯碱行业提出了越来越严格的限制,北 方地 区 特 别 是 缺 水 地 区、环境脆弱地区建设的氯碱企业 都 要 求 污 水“零 排 放”


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