电石法聚氯乙烯行业废水零排放应用效果

陈志强，张兵兵，张春雷

（河北盛华化工有限公司，河北张家口075000）

电石法聚氯乙烯行业废水零排放应用效果

陈志强，张兵兵，张春雷

（河北盛华化工有限公司，河北张家口075000）

根据行业的特点，对末端污水处理回用技术路线选择、工艺流程及应用效果进行分析论证，总结了运行过程中发现的问题并对系统进行了改进。

末端污水；中水回用；陶瓷膜；循环利用

在水资源紧缺的背景下，提高工业用水效率，降低工业对水资源过量消耗成为生态文明建设的必然要求。近期国务院出台的“水十条”实施细则明确提出：提高用水效率，到2020年，全国万元工业增加值用水量比2013年下降30%以上。因此抓好工业节水，加强中水回用和废水零排放成为相关企业发展方向。

1 末端污水处理零排放立项目的

（1）环境效益。污水处理工程是一项保护环境、为子孙后代造福的公用事业工程，其效益主要表现为社会效益。

（2）经济效益。河北盛华化工有限公司废水排入园区污水处理厂，园区污水处理厂收取6元/t的污水处理费，而公司回用园区污水处理厂中水时也要收取6元/t的中水费，合计公司承担污水处理及中水费用为12元/t，对公司的长久发展造成制约。末端污水处理项目的实施，将实现生产污水的真正回收利用，对实现零排放目标及提高公司经济效益都将产生较大的影响，有利于公司的长久发展。

2 末端污水处理零排放技术路线选择

该公司为建有热电站的氯碱企业，根据用水情况设计本方案。方案是将热电循环排污水、水处理的高盐水排污水、烧碱循环水站排污水、地面冲洗水及生活污水等进行处理回用。

由于水质中的硬度（钙离子、镁离子），氯离子、TDS的指标普遍偏高，需要对TDS及硬度进行有效的去除，在设计回收率97%的目标中必须充分考虑除硬度、防结垢、抗腐蚀等多方面，达到零排放的目标。

（1）对于硬度的去除。主要采用加药软化法和离子交换法。考虑到水质情况及传统工艺的局限性，采用电化学膜处理装置，对水质中的Ca2+、Mg2+离子有效的去除，并能降低浊度、悬浮物等，起到了预处理的作用。

（2）膜处理工艺可去除溶解性总固体。主要有膜处理、离子交换床等常用工艺。考虑到设备的运行成本及经济性，确定采用膜处理装置最为经济环保，但该装置对进水水质有一定的要求，特别钙、镁离子等结垢性离子，可在膜表面结垢，污堵膜元件，造成膜设备的通量下降，产水量降低。所以进入膜设备之前，必须对该部分结垢性离子进行降低去除，才能保证设备长期稳定的运行。

（3）氯离子的腐蚀。由于氯离子可破坏金属氧化层薄膜，腐蚀钢体，原水水质中氯离子需要引起注意。针对本系统原水水体氯离子经过多次浓缩后含量较高，所以管道及运行设备过流部分要考虑到氯离子的腐蚀。

结合以上的水质分析，确定工艺“电化学陶瓷膜处理工艺为预处理+反渗透和纳滤组合膜系统为深度脱盐处理”的工艺。

3 废水零排放技术方案说明

3.1 工艺选择

根据电厂产能及公司废水量设计处理水量为100 m3/h，膜处理设计回收率为97%，浓水量为3 m3/h。设计系统工艺流程示意图见图1。

图1 简易工艺流程示意图

3.2 工艺说明

在“电化学膜处理+反渗透和纳滤组合膜系统”工艺处理中采用了电化学膜处理装置，通过调节水中pH值，形成有利于Ca2+、Mg2+分离出来的工作环境，同时在电场的作用下，产生高活性吸附基团，将Ca2+、Mg2+微细颗粒、胶体颗粒、悬浮物、高分子有机物等杂质共同吸附，在整个过程中始终存在电场及絮凝作用，原水经电化学处理后循环至膜池沉淀过滤，大部分沉淀下来，考虑到系统中可能会有油存在，而油对反渗透的影响都很大，所以系统设备采用了可有效除油的陶瓷膜，保证出水达到反渗透进水要求。进入反渗透装置进行脱盐处理，剩余少部分浓水送公司一次盐水化盐，达到系统的零排放。工艺设反应池1座、膜池1座，清水池1座，产品水池1座，污泥池1座，其中，污泥池的上清液回至调节池重新进行处理，以减少污水的外排水量。

系统内各控制点由PLC（可编程控制器）控制，以实现整个系统的全自动运行。PLC根据工艺程序需要控制阀门的开关；根据液位的高低控制各泵的启停；液位的高低有预警；出现故障无人处理时，PLC可实现自动顺序关闭所有气动阀门、泵并直接切断电源。

3.3 工艺特点

工艺采用专业的预处理工艺，可保证反渗透系统的可靠稳定运行。

（1）系统更环保。系统采用电化学反应，省去投加絮凝剂、助凝剂等药剂；

（2）来水水质条件更广泛。基本不受传统水质条件的制约，如SS、硬度、油类等；

（3）系统可获得持续稳定的系统脱盐率；

（4）专用阻垢剂，最大限度减轻反渗透膜的污染，提高RO膜清洗周期及使用寿命。每个单元有独立的取样检测和就地控制系统。

4 应用效果

4.1 产水效果

进水水质和出水水质参数见表1。

4.2 经济效益

深度处理系统投入试运行以来，共回收淡水121 764 m3，回收浓水30 441 m3，部分未经处理的末端污水与浓水混合后回用于盐水及乙炔，生产所产生的末端污水被全部回用，达到了该公司零排放要求。既减少了一次水的使用量，节约生产资金投入（估算已节约水费约76万元），又达到了环保要求，避免了污水排放对环境的污染。

表1 进水、出水水质参数

5 废水零排放应用过程中注意的问题及建议

末端污水处理工艺链运行中，发现存在一些不稳定状态，如“管路结晶堵塞”、“排泥布置不合理，排泥不畅”、“陶瓷膜表面附着物清洗困难”等情况。

对于上述问题正在做针对性改动。此深度处理工艺是行业首套工业化运行，经不断地整改消缺，在公司面临环保压力的时刻，末端污水处理起了重要的作用。而污水处理的目标是，既要具备末端污水的可回收利用性，又要加强回收利用的保障性，增强系统稳定运行，并增加系统裕量，保证系统备用，保障系统应对突发系统故障能力。

Zero-emission application of waste water in PVC industry

CHEN Zhi-qiang，ZHANG Bing-bing，ZHANG Chun-lei
（Hebei Shenghua Chemical Industry Co.,Ltd.,Zhangjiakou 075000，China）

In this paper，according to the characteristics of the industry，sewage reuse technology to make the route selection，process flow and application effect is analyzed，and summarizes the problems found during the operation process，better service to improve the system.

terminal sewage；reclaimed water reuse；ceramic membrane；recycling

TQ085

B

1009－1785(2017)07-0032-02

2017-05-04