离心母液水回用研究

徐明，章璟嵩，赵忠献，任进进

（安徽华塑股份有限公司，安徽滁州233290）

离心母液水回用研究

徐明，章璟嵩，赵忠献，任进进

（安徽华塑股份有限公司，安徽滁州233290）

在离心母液水处理效果达到设计要求的前提下，对整个化工园区母液水的回用技术进行了研究，主要针对电石厂炉气洗涤系统、氯碱厂乙炔装置发生用水、氯碱厂循环水系统及母液水进入循环水系统进行了研究。

离心母液水；生化处理；研究；回用技术

随着悬浮法生产PVC树脂工艺的不断改进，氯乙烯单体的加入量逐渐增多，水用量也逐渐增大，但仍有60%～70%的水并未参加反应，只是用来移走反应过程中释放的热量、运载分散剂便于输送和搅拌。PVC聚合反应结束后，浆料中将有70%水被分离出来，称为离心母液。PVC离心母液有以下5个特点。

（1）水量大。每生产1 t PVC树脂产生3～5 t去离子水。

（2）水温较高。因生产PVC树脂型号不同，所产生的离心母液的温度不同，一般为40～70℃。

（3）浊度高。离心母液含有的悬浮物浓度一般为20～30 mg/L。

（4）有机物浓度较低、难降解并有一定毒性。COD在200～500 mg/L，属于中低浓度的化工废水。

（5）离子含量低。

离心母液中悬浮物（SS）和VCM含量较高，若直接排放，不仅浪费水资源，还将会给环境造成严重污染；而且由于大量VCM的溢出在排水中形成潜在的安全隐患，给废水处理系统带来严重的威胁。因此，结合本生产的实际状况，合理利用离心母液，既可解决企业水资源紧缺的问题，又可回收热能，消除污染，增加经济效益。

安徽华塑股份有限公司利用集团循环产业优势，将所有废水送至中水处理回用装置进行处理，产生的浓水与循环水系统排放浓水送至盐矿，作为采卤用水。该公司在工业园区水系统的基础上，PVC车间探寻处理后离心母液水潜在用途，并对使用回用离心母液水的装置内工艺系统及设备系统进行评估，以得到最佳回用效果。处理完的离心母液水分别送至循环水系统、乙炔装置及电石等装置再次利用，既节约了水资源又不产生废水，真正实现了废水零排放。

1 工业园区废水零排放流程

工业园区废水零排放工艺流程示意图见图1。

图1 排放水示意图

2 乙炔发生器用水研究

乙炔水量需求图见图2。

图2 乙炔水量需求图

从图2可以看出，乙炔装置水需求量为83 t/h，部分回用水可以送至乙炔。且乙炔发生水质要求为工业水级别，回用水已经完全达到或超过回用水指标，可以使用。

3 电石厂回用

处理后合格的离心母液水作为回用水送至电石厂电石炉气洗涤塔喷淋水和密闭循环水冷却水补充水。这2部分水均需要脱盐水，进入循环水系统，可以提高浓缩倍数，减少循环水排污水，剩余水送至乙炔车间作为发生器用水。PVC装置离心母液水设计处理量是86 t/h，每年以8 000 h运行计算，每年处理离心母液水量为688 000 t，离心母液水运行费用为0.55元/t，总运行费用为37.84万元，脱盐水成本以5元/t计算，每年脱盐水成本为344万元，创造效益为344-37.84=306.16（万元）。

4 作为循环水补充水使用

由于PVC装置循环水进入聚合釜瞬时用量5 000 m3/h，水量较大，具备代表性，因此，把聚合釜散热性能作为本次研究对象。

（1）数据选择

选取聚合反应开始后2 h左右，聚合放热量最大，盘管循环水补充水开度最大，釜内外温差固定时盘管总热量作为研究数据点。

回用离心母液水未进入系统前聚合釜传热性能正常下降趋势见图3，回用离心母液水进入系统后聚合釜传热性能下降趋势（加入回用水）见图4，全年聚合釜传热性能下降趋势见图5。

图3 聚合釜传热性能正常下降趋势（未加入回用水）

从图3可以看出，在2-6月，聚合釜换热量从3 900 kW下降至3720 kW，下降幅率为4.6%，可以推断出循环水结垢使得聚合釜盘管换热性能降低了4.6%。

图4 聚合釜传热性能下降趋势（加入回用水）

从图4可以看出，在9-12月，聚合釜换热量从3473kW下降至33262kW，下降幅率为6.01%，可以推断出循环水结垢使得聚合釜盘管换热性能降低了6.01%。

从图5可以看出，离心母液水进入回用前后，在3个月内，聚合釜盘管换热性能分别下降4.6%和6.01%，回用水进入循环水后传热性能下降速度略有增大。

（2）对聚合时间的影响

图5 全年聚合釜传热性能下降趋势

因为聚合过程为放热过程，在引发剂加入量同样的情况下，若聚合热能够及时移除，那么聚合时间将会缩短，反之，聚合时间将会延长。聚合釜性能主要表现在换热性能的优劣，聚合生产记录数据见图6。

从图6可以看出，在引发剂加入量相同的情况下，聚合时间一致，能够满足生产需求，未受到换热性能改变的影响。

同时也看到，在6月、7月和8月，由于循环水温度较高，使得聚合釜散热能力有所降低，同时也降低了引发剂加入量，使得聚合时间也有所延长。

5 结论

自2013年9月离心母液水代替工业水作为循环水补充水进入循环水系统以来，未使聚合釜换热性能下降，说明离心母液水回用至循环水是成功的。

图6 引发剂加入量与聚合时间关系图

通过对华塑公司整个园区的水平衡进行研究，提出处理后离心母液水有3个用户分别作为循环水补充水、乙炔发生器补充水和电石厂软水补充水使用。

本文通过对处理后离心母液水送至回用装置的研究，得出结论如下。

（1）处理后离心母液水送至乙炔装置作为发生器用水可行；

（2）处理后合格的离心母液水作为回用水送至电石厂电石炉气洗涤塔喷淋水和密闭循环水冷却水补充水可行，对系统无影响；

（3）处理后合格的离心母液水（流量100 m3/h）送至循环水装置，作为补充水使用，对聚合釜产生影响较小，影响范围在工艺可以接受的范围内可行。

Reuse research of centrifugal mother liquor water

XU Ming，ZHANG Jing-song，ZHAO Zhong-xian，REN Jin-jin
（Anhui Huasu Co.,Ltd.,Chuzhou 233290，China）

To achieve the design requirements in the premise of centrifugal mother liquid water treatment effect，the chemical industry park liquor water reuse technology is studied，mainly for calcium carbide furnace gas washing plant，chlor alkali plant acetylene generating device of water，water into the effect of centrifugal mother liquor circulation water system of heat transfer performance of PVC polymerizer.

centrifugal mother liquor；biochemical treatment；research；reuse technology

TQ085

B

1009－1785(2017)06-0036-03

2016-11-30