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糊樹脂廢水處理技術

1、糊樹脂生產過程廢水來源及流量成分
某化工公司建設有4萬t/a聚氯乙烯糊樹脂生產裝置,采用種子乳液法技術。在糊樹脂生產過程中,由于糊樹脂膠乳易附著在聚合釜等設備和管線內,不易清除,需要大量水沖洗,沖洗產生的廢水中主要物質有糊樹脂顆粒、乳化劑、其他助劑及少量VCM,如果直接排入廢水處理裝置,因廢水中大量樹脂乳膠和殘余助劑的存在,COD濃度較高、將會使廢水中的樹脂乳膠流失,同時造成環境污染事故。
糊樹脂裝置有機廢水產生量約150m3/d,其有害成分:SS≥1000mg/L;COD2000~4000mg/L;BOD600mg/L;pH值9~12。
2、廢水處理原理及流程
2.1 糊樹脂廢水處理原理
由于廢水中糊樹脂乳膠粒子直徑≤10μm,還存在殘余乳化劑,使水和固體粒子的分離較困難,不能用常規的靜置沉降、過濾等方式處理,另外COD濃度高、用生化處理的方式有機物不能完全降解。糊樹脂廢水處理難點是因乳化劑的存在使樹脂膠乳和液體難以分離。
廢水中微小懸浮物和膠體能長期保持分散懸浮狀態而具有“穩定性”。一般膠體微粒都帶有電荷,表面吸附帶有正電荷的離子,由于電位離子的靜電引力,在其周圍又吸附帶反電荷離子,形成“雙電層”。最外層離子由于受到靜電引力較弱,有向水中擴散的趨勢形成擴散層,膠體微粒與擴散層之間有電位差,使膠體微粒不能互相凝結而長期保持穩定分散狀態。消除或降低該電位,則可使微粒碰撞聚結。
為使樹脂膠乳和液體分離,對體系中添加絮凝劑破壞體系穩定狀態。常見的絮凝劑有硫酸鋁、聚合氯化鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵、明礬等無機絮凝劑和聚丙烯酰胺(陽離子型、陰離子型、非離子型)等高分子絮凝劑。鐵離子因產生的絮凝物帶色,會影響回收膠乳質量,故在糊樹脂廢水處理過程選取硫酸鋁為主絮凝劑,為增強絮凝效果,使形成的絮凝物易于壓濾操作,又選取聚丙烯酰胺為輔助絮凝劑。

聚合氯化鋁 三氯化鐵 硫酸亞鐵
聚合氯化鋁 三氯化鐵 硫酸亞鐵

高分子混凝劑溶于水后經分解和縮聚反應形成高分子聚合物,這類帶電荷的高分子聚合物能夠壓縮“雙電層”使體系脫穩,并對微粒吸附架橋,使膠體和微小懸浮物之間凝結成易于沉降除去的絮凝體。
2.2 糊樹脂廢水處理流程
根據廢水成分情況,采取絮凝沉降、壓濾、清水二次處理等技術對廢水進行處理。
來自糊樹脂聚合和干燥崗位的各種廢水集中在廢水收集槽,先攪拌然后抽送到增稠器,在增稠器中加入硫酸鋁、氫氧化鈉和聚丙烯酰胺,經攪拌沉淀3h后,抽去上層清液,另一方面將沉淀物用壓濾機除去部分水分,濾清水回收到脫水池中,濾餅鏟下裝袋,同時將脫水池中水抽入到廢水收集槽中再次處理。

硫酸鋁 氫氧化鈉 聚丙烯酰胺
硫酸鋁 氫氧化鈉 聚丙烯酰胺

3、糊樹脂廢水一級處理效果及深度處理
糊樹脂廢水經初步處理后可達到以下指標:
pH值6~9;COD≤300mg/L;SS≤250mg/L。
糊樹脂廢水初步處理指標與普通PVC母液水指標接近,為使廢水中的雜質含量繼續降低,將糊樹脂廢水一級處理出水排入母液水處理裝置繼續深度處理,母液水處理入口指標見表1。

表1
母液水處理過程中主要利用物理、化學、生化方法來處理廢水。在預處理中采用物理化學方法,使一部分未溶解的有機物,在絮凝劑的作用下,通過一定時間的沉淀而被去除,在生化處理中用生物膜法,利用微生物的代謝作用分解廢水中的有機物,通過好氧性微生物來吸附、分解、氧化廢水中的有機物,把不穩定的有機物降解為穩定無害的物質,從而使廢水得到凈化。
其流程為:調節池內廢水經提升泵送至反應池,在反應池內投加絮凝劑后進入初沉池內分離。初沉池出水進入水解反應池處理,出水溢流至接觸氧化池,接觸氧化池中的好氧微生物將小分子有機物徹底分解成無機物,出水自流進入澄清池,廢水通過回用水泵回用至乙炔清凈工序配制次鈉、沖渣及公用工程循環水池做為補充水使用。污泥經污泥泵送至濃縮池,經壓濾機壓濾后泥餅外用,處理后廢水指標見表2。

表2
由表2看出,廢水處理后指標達到《GB15581-2016燒堿、聚氯乙烯工業水污染物排放標準》中水污染物排放限值間接排放標準。
4、結語
對糊樹脂生產過程產生的廢水,通過一級處理,回收廢水中的膠乳粒子,再通過二級處理,使廢水中有害成分降至極低,達到回用水指標要求。將處理后廢水作為循環水補充水、乙炔裝置次氯酸鈉配制用水和裝置沖洗用水。達到對廢水有效利用并產生效益的目的。

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