聚氯乙烯生产工艺废水处理装置的优化改造

聚氯乙烯生产工艺废水处理装置的优化改造

摘要：本文阐述了聚氯乙烯工艺生产废水产生来源及处理方法，并对聚氯乙烯

工艺生产废水的处理装置进行了相应的技术改造，如板式换热器更换为螺旋板式

换热器、浮子流量计更换为电磁流量计，并在废水进水口管道上增加了分离罐等

优化与改造后，废水处理装置运行平稳，达到了排放要求。

关键词：聚氯乙烯；氯乙烯；废水处理；汽提塔；优化改造

前言

目前，中国聚氯乙烯行业的发展非常迅速，国内各生产部门之间的规模和技术水平日益

接近。所以，企业之间在区域优势管理水平、生产成本控制、环境保护水平和能源消耗方面

更具竞争力，尤其是节能减排产生的社会效益则会变得更加明显。

一、离心母液

1.聚氯乙烯离心母液废水的特征

聚氯乙烯树脂生产中使用的脱离子水经聚合后作为离心母液排放，成为整个生产过程中

废水的主要来源。其特点：水量大、硬度低、氯含量低、高浊度，有机物浓度低，在这个生

产过程中，水的硬度没有增加，硬度和含盐量都很低。聚氯乙烯树脂废水的潜在价值很大，

如聚氯乙烯离心母液的处理和再利用，从节能减排的角度和经济的角度来看都是至关重要的。

2.母液废水处理

离心母液回收处理主要有三种方式：采用“絮凝+生物接触氧化+砂过滤+活性炭吸附”工

艺处理，达到回用至循环水系统标准；在第1种处理工艺的基础上，增加臭氧氧化工艺，达

到回用至生产水系统标准；在第2种处理工艺的基础上，增加膜处理混床工艺，达到回用至

聚合釜标准。

二、含汞废水处理

1.来源和主要污染物

含汞废水来自氯乙烯合成反应产生的粗氯乙烯气用碱水清洗除去多余的氯化氢而产生，

催化剂中升华的汞在废酸废碱中移动，这部分含汞废水水质不稳定，成分复杂，含有多种杂

质和无机盐。

2.处理工艺方案的比较和选择

目前处理含汞废水有五种主要方法：化学沉淀法；电解法；吸附法；离子交换法；植物

修复法。目前主要采用化学沉淀法+吸附法+离子交换法等复合方法来处理，电解法及植物修

复法由于处理量偏小，而被淘汰。

三、其他废水处理

1.聚氯乙烯生产过程中产生的其他废水有生活废水、清净废水、聚氯乙烯设备酸洗废水

和地面清洗水，主要污染物为有机物和SS等。在每个工厂的化粪池中处理后，生活污水通过污水管道收集，送往综合污水处理厂进行处理，达到标准后送往项目园区的综合污水处理厂。

清净废水；清净下水主要包括循环水站排污水和脱盐水站排水。循环水站排污水送至项目所

在工业园区一般性废水处理装置，处理后回用至脱盐水站；脱盐水站排水送至项目所在工业

园区污水处理站酸碱及含金属离子的高盐分水处理装置处理后回用。

2.综合污水处理工艺技术

污水处理厂主要对生活污水、聚氯乙烯脱离子废水、地面清洗水、设施排水、雨水等废

水进行预处理。污水中污染物以难降解的有机物为主，采用气浮+生物接触氧化工艺技术，

强化污水中有机污染物的生物降解，出水设有活性炭把关设施，保证了出水达标排放。聚氯

乙烯污水、氯乙烯污水和全厂生活污水由污水收集管网收集后自流到污水处理站，经格栅机

后进入有机污水集水调节池均化水质、水量。污水处理厂的污水池被泵入连续气流池，以去

除大部分悬浮的有机物，然后通过生物接触（部分）进入氧化池，以减少水的cod和bod。

废水进入二次沉淀池，澄清后上清液进入监测池，控制合格后排放。在线COD传感器应安装

在监控池中。当cod被检测到时，控制泵被激活并返回到调节容器或生物接触氧化容器进行

二次处理。污水处理系统产生的污泥被排入有机污泥池，通过污泥泵输送到带式过滤器进行

过滤和脱水。在进入压滤机之前，加入PAM进行絮凝。过滤后，得到含水率在60 - 80%之间

的泥饼，送至界外。污泥过滤后的滤液被收集起来，并通过重力进入有机废水控制池。

四、装置改造

1.原装置运行情况

在实际操作中，由于聚氯乙烯树脂废水需要少量长时间操作，汽提塔、板式换热器内部

会出现堵塞现象而导致其通道变小，使汽提塔进水与出水不能很好地进行热量交换，造成汽

提塔出水中氯乙烯含量达不到环保排放要求，且板式换热器在实际运行过程中频繁泄漏，存

在冷热料互串、检修频繁、检修困难等问题，导致废水汽提装置不能连续、稳定运行。

2.装置控制情况

在运行过程中，废水汽提塔的进水流量和底部水位由一个环形流量计控制。进水流量过高，柱底液面不稳定，废水在汽提塔内沸腾不佳，废水中氯乙烯不易去除。进塔流量若偏低，则出现塔底液位不稳定、进塔蒸汽浪费问题，且造成废水汽提塔脱出的混合气体不易在塔顶

冷凝器冷凝。废水汽提塔进塔流量计为浮子流量计，容易导致流量计内浮子卡死在管线，使

其计量不准确，不便于操作人员对进塔废水流量的日常监控，造成废水汽提塔运行不稳定。

3.优化改造方案

（1）装置运行相关设备改造

将废水汽提塔板式换热器更换为螺旋板式换热器，经过改造，废水汽提塔冷侧物料与热

侧物料能很好地进行热量交换，废水在汽提塔内部能很好地沸腾，保证了废水汽提塔出水中

氯乙烯含量指标满足国家相关排放要求，实现废水汽提塔连续、稳定运行。

（2）装置日常控制的优化

由于废水中含有易导电介质，将废水汽提塔进塔流量计由浮子流量计改造为电磁流量计，便于操作人员对进塔废水流量的日常监控，维持废水汽提塔稳定运行。

（3）进水水质的优化

为了优化流域水质入口处水质，防止废水中夹带的少量聚氯乙烯树脂进人废水收集罐内

堆积堵塞，在废水收集罐进水总管处增加分离罐，将废水进一步沉淀分离。所有废水经分离

罐后，固态物质在罐内沉淀，而清水进人废水汽提塔进行氯乙烯气体的脱除处理。废水汽提

处理装置废水进水口增加分离罐工艺流程见下图。