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“3步2膜法”离心母液处理及回收利用

PVC离心母液的处理及回收利用
1离心母液的产生
VCM悬浮聚合生产PVC时，为了保证安全正常生产，一般情况m(VCM):m(H2O)=1:1.1～1.6,所以VCM悬浮聚合生产1tPVC需要消耗大约2.5～4t脱盐水。宁夏英力特化工股份有限公司第一条生产线10万t/aPVC项目现在生产能力为11.5万t/a,根据生产消耗统计每年要消耗脱盐水36.8万t/a。在聚合反应中脱盐水作为分散介质，起到将VCM分散成液滴，悬浮于其中；溶解分散剂；传热介质的作用，并不参与聚合反应，最后以母液的形式排放。聚合生产需要加入分散剂、引发剂、终止剂、消泡剂、防粘釜剂外，还可能添加抗氧剂、热稳定剂、抗“鱼眼”剂、PH值调节剂、链转移剂等助剂。聚合反应终止后这些有机物助剂或多或少都残留在母液水中，还有悬浮在水中的细小PVC颗粒。
2离心母液的水质
对离心母液水分析检测，数据如下：

表1离心母液水水水质
SS(mg/L)COD(mg/L)BOD(mg/L)氨氮(mg/L)硫化物(mg/L)电导率（us/cm）PH38--107354--4613015.120.12146.2—63.74.31—9.3表2聚合用水指标要求
CL-(ppm)Fe3+(ppm)硬度(ppm)电导率us/cmCODMn（mg/L）PH≤10≤0.1≤3<10<56.5～8.0由表1、2可知离心母液水①PH值偏低，其它值均高于聚合用水指标；②无机污染物和电导率均很低；③母液温度一般在60—75℃；④含有有机污染物，如聚乙烯醇。
3离心母液处理回收利用技术
目前，国内对VCM聚合生产PVC的离心母液处理回收利用的技术有3种，①高效丝束过滤技术。高效丝束过滤技术能有效的去除颗粒物，可以使母液的浊度由处理前的180mg/l左右降到10mg/l左右，但无法去除母液中的有机物，使用单位较少。②生物化法过滤技术。生物化法处理母液水不易操作，反应池细菌不以培养且易死，处理速度慢，目前只有很少数厂家使用。④“3步2膜法”技术。凯膜过滤技术（上海）有限公司“3步2膜法”技术过滤母液回收效果好，工艺及操作简单，宁夏英力特化工股份有限公司经过运行产水质量稳定，70%左右的母液水回收利用至聚合生产，其它浓水处理后用在循环水，达到了零排放。该技术还在陕西金泰氯碱化工有限公司、内蒙古亿利化学工业有限公司、新疆华泰等单位使用。
4“3步2膜法”离心母液处理回收利用
4.1系统特点
针对PVC离心母液特点，“3步2膜法”技术设置了喷淋塔（冷水塔）、斜管沉淀池和气浮池，并采用高效预过滤器，除去大分子颗粒及悬浮物，降低原水浊度，减轻超滤装置负荷。
采用耐氧化性能较好的超滤膜元件，可以承受高氧化性化学药品的清洗；耐外压和内压的中空纤维超滤膜元件，能实现定时UF自动反冲洗和压缩空气擦洗。
采用针对离心母液反渗透膜除盐工艺，膜元件抗污染能力强，性能稳定良好。系统开车初期由于原水的COD含量较高，超滤膜所受的污堵较严重，但通过有效及时的化学清洗后产水水量、水质均能得到恢复。装置运行至今一年有余，反渗透膜机组能稳定运行，仅进行过2次化学清洗。超滤膜对反渗透膜起到了很好的保护作用。所采用的抗污能力强的膜能很好地适用于PVC离心母液回用系统。
系统工艺简单、全自动控制、操作简单、运行平稳及费用低、日常维护少。
处理后的母液水达到聚合生产用水指标，生产的PVC符合国家标准。
整个工艺为清洁循环工艺。以膜法为主的工艺流程主要利用物理方法进行分离，非化学方法去除。整体工艺流程中除采用少量常规酸碱调节pH外并未也无额外特殊药剂的添加，通过预分离器、超滤膜、反渗透膜将水体中的SS、残留助剂等去除，最终产水达到聚合釜的回用要求。
工艺流程的包容性强。PVC离心母液装置是与PVC聚合生产装置同时建设的，在PVC聚合釜开车调试的初期就开始投入了使用，系统运行初期由于PVC聚合工序也在进行调试，PVC离心母液废水中的COD含量较高，超滤膜清洗较频繁，凯膜公司于08年初对整个系统改造，增加了一套预分离池设备，去除了母液水中的部分污染物，整个装置达到稳定地运行。
所有水源综合处理利用。通过“3步2膜法”处理后最终产水达到70%左右，可以全部回到聚合工艺作为聚合用脱盐水、机泵机封冷却水用。而另外约22%的反渗透浓水作为聚合釜的冲釜水、汽提及干燥冲洗水，最后与超滤膜的反冲洗水、预分离器的反洗水一起通过后续同样由凯膜公司提供的综合污水处理回用装置处理后作为循环冷却水补充水回用。
有效降低PVC生产成本，增加经济效益。通过PVC离心母液回用装置的处理，最终产水可直接回用到聚合釜，每年对于聚合脱盐水的投入就能减少190万元，同时还能减少污水排放的污水处理费用约92.74万元。同时由于采用的是清洁循环工艺，装置内的运行