Пълна повторна употреба след пречистване на отпадъчни води от PVC матерна луга

Разтвор за пречистване на отпадъчни води за матерна луга от PVC

Размерът на световния пазар на PVC е приблизително 80,63 милиарда щатски долара през 2023 г. и се очаква да нарасне до 115,66 милиарда щатски долара до 2028 г., с общ годишен темп на растеж от около 7,48%. Азия е доминиращият пазар, като Китай е най-големият производител и потребител.

Поливинилхлоридът (PVC) е важна-пластмаса с общо предназначение поради отличната си химическа устойчивост, изолационни свойства и предимства в цената. Той се използва широко в области като строителство, електрически проводници и кабели, здравеопазване и опаковане. През последните години, воден от урбанизацията, инфраструктурното строителство и политиките за опазване на околната среда, световният PVC пазар поддържа стабилна тенденция на растеж. Китай е водещ в света по отношение на производствен капацитет, производство и търсене и има значително влияние на световния пазар.

Проектен случай

Преглед на проекта

• Основно тяло: Shandong Xinlong Electrochemical Group (配套 за 120 000 тона/годишно PVC завод)
• Мащаб: Проектиран капацитет за преработка от 1600 m³/d, с приблизително 500 000 тона матерен разтвор, обработван годишно
• Предистория: Оригиналният матерен разтвор беше използван повторно само частично и по-голямата част беше изхвърлена. Това не само нанесе такси за замърсяване, но и разхищаваше водни ресурси
• Цел: Нулево изхвърляне на отпадъчни води, като отпадъчните води отговарят на стандартите за качество на водата за производство на полимеризация и постигане на пълно повторно използване

Качествени характеристики на водата и процес на пречистване

Характеристики на качеството на матерната луга (изпускане от центробежната секция)

o Входящ поток: COD ≈ 300–500 mg/L, висока SS, температура на водата 45–55 градуса, pH ≈ 5,5–6,5, B/C По-малко или равно на 0,2 (лоша биоразградимост), съдържа следи от PVA и живак

o Цел: ХПК в отпадъчни води по-малък или равен на 50 mg/L, проводимост по-малък или равен на 500 μS/cm, мътност по-малък или равен на 5 NTU, отговарящи на стандартите за индустриална рециклирана вода на GB/T 19923-2005.

Поток на основния процес (персонализирана комбинация)

1. Предварителна - обработка: Решетка → Резервоар за изравняване (хомогенизиране и изравняване, охлаждане до под 35 градуса) → Коагулация и утаяване (отстраняване на SS и колоиди)

2. Биохимично третиране: Предварително-озоново окисление (увеличаване на B/C до 0.35+) → Хидролизно подкисляване (HRT=8h) → Контактно окисление (концентрация на утайка 3,5–4,5 g/L) → Вторичен резервоар за утаяване (отстраняване на биохимична утайка)

3. Усъвършенствано третиране: Пясъчна филтрация → Пост{1}}озоново окисляване (ХПК намалена до под 50mg/L) → Биологичен активен въглен (BAC) → Йонообмен (отстраняване на остатъчни йони) → Прецизна филтрация (5 μm защитена филтрация)

4. Система за повторно използване: Резервоар за съхранение на произведена вода → Водоснабдяване с променлива честота → Повторно използване в секцията за полимеризация (заместител на прясна чиста вода)

III. Ефект от лечението и ключови индикатори (данни за стабилна работа)

Технически характеристики и иновации:

1. Озон - Биохимична синергия: Пред-озоновото окисление подобрява биоразградимостта, докато пост-третирането с озон осигурява стабилна и съвместима ХПК в отпадъчните води. Дозировката на озон на тон вода се контролира на 15-20 mg/L, с контролируеми разходи.

2. Модулно усъвършенствано третиране: Комбинацията BAC + йонообмен гарантира, че качеството на отпадъчните води е по-добро от това на чешмяната вода и може да се използва директно като захранване за полимеризационния реактор.

3. Възстановяване на топлинна енергия: Използване на остатъчната топлина на матерната луга за предварително загряване на биохимичната захранваща вода, намалявайки потреблението на енергия в системата с приблизително 15%.

4. Дизайн с нулево изпускане: След като биохимичната утайка се обезводни и изсуши, тя се изхвърля по координиран начин, като се елиминира вторичното замърсяване; концентрираната вода се изпарява и кристализира с помощта на MVR, а остатъкът от сол се рециклира съгласно изискванията като ресурс.

II. Преглед на клиентите за пречистване на отпадъчни води от PVC матерна луга

Отпадъчните води от матерната луга на PVC произхождат главно от процеса на центробежно разделяне в производствения процес на PVC. Това е вид промишлена отпадъчна вода с голям обем на заустване, ниско органично съдържание, но слаба биоразградимост. Поради по-строгите политики за опазване на околната среда и нарастващото търсене на пестене на вода и намаляване на енергията от страна на предприятията, все повече и повече предприятия за производство на PVC започнаха да инвестират в изграждане или надграждане на системи за повторно използване на отпадъчни води от матерната луга, за да постигнат почти-нулево изпускане и възстановяване на ресурсите.

Снимка на PVC производство

III. Пречистване на отпадъчни води от матерна луга от PVC

Източник на отпадъчни води

Основен източник: Процесът на центробежно разделяне при производството на PVC смола генерира приблизително 3-5 тона отпадъчни води от матерната луга за всеки 1 тон произведен PVC.

Конкретни източници на състав:

Остатъчни PVC фини частици (SS)

Нереагирал мономер на винилхлорид (VCM)

Добавени добавки като диспергатори (напр. PVA), инициатори и терминатори

Малко количество олигомери и изомерни продукти

Тези вещества водят до отпадъчни води с относително ниска концентрация на ХПК (обикновено 100-400 mg/L), но слаба биоразградимост и съдържащи трудно-разградими органични вещества (като поливинил алкохол PVA), което прави процеса на пречистване по-предизвикателен.

Работете със сравнителната таблица

IV. Процесен поток за третиране на отпадъчни води от матерна луга от PVC

Поток на процеса на пречистване на отпадъчни води от PVC основна течност

Основната течна отпадъчна вода, получена по време на производствения процес на PVC (поливинилхлорид), има характеристики като висока концентрация на органична материя, високо съдържание на сол и трудности при разграждане. Потокът на процеса на пречистване трябва да комбинира множество етапи, включително пред-пречистване, дълбоко пречистване и възстановяване на ресурси, за да се постигне съответствие със стандартите за изхвърляне или рециклиране на ресурси. Следва анализ на потока на процеса на пречистване на отпадъчните води от основната PVC течност въз основа на резултатите от търсенето:

1) Етап на пред{1}}лечение

Предварителното -третиране е ключовата стъпка в пречистването на отпадъчните води от основната течност на PVC, като целта е да се премахнат суспендирани твърди частици с големи частици, колоидни вещества и някои разтворими органични съединения от отпадъчните води, създавайки условия за последващо дълбоко пречистване.

1. Физическо предварително -третиране

Коагулационна седиментация: Чрез добавяне на коагуланти (като PAC, PAM) и помощни коагуланти, суспендираните твърди вещества, колоиди (като PVA) в отпадъчните води образуват флокули и се утаяват, подобрявайки биоразградимостта на отпадъчните води. Този метод се използва широко при пречистване на отпадъчни води с центробежна центрофуга от PVC.

Филтриране: Използване на пясъчни филтри, дискови филтри и т.н. за отстраняване на остатъчните суспендирани твърди частици след предварителна -преработка, осигурявайки стабилна работа на последващите системи за пречистване (като ултрафилтрация, обратна осмоза).

Химическа пред{0}}обработка

Деемулгиране и отстраняване на масло: За отпадъчни води, съдържащи емулгатори, дисперсанти (като отпадъчни води от смола от PVC паста), чрез регулиране на pH и добавяне на специални деемулгатори, емулгираното състояние се нарушава и маслените вещества се отстраняват.

Разширено пред{0}}третиране на окисление: Използване на технология за усъвършенствано фотохимично окисляване (като ултравиолетово оборудване за усъвършенствано разграждане на окисляване), използване на хидроксилни радикали (·OH) за окисляване и разграждане на трудно{1}}за-разграждане органични вещества (като PVA), подобрявайки биоразградимостта на отпадъчните води.

2) Етап на дълбоко лечение

Етапът на дълбоко третиране е насочен главно към високата концентрация на органична материя, съдържание на соли и следи от замърсители, оставащи след предварителната -преработка, като се използват технологии като биологично третиране и мембранно разделяне за допълнително пречистване на качеството на водата.

1. Биологично третиране

Хидролизно подкисляване-UASB-A/O-MBR комбиниран процес:

Органичните отпадъчни води с висока -концентрация след регулиране се въвеждат в резервоара за хидролизно подкиселяване, за да се подобри биоразградимостта, след което навлизат в UASB (анаеробно утайково легло нагоре) за ефективно анаеробно разграждане. Анаеробните отпадъчни води навлизат в A/O (аноксична-аеробна) система за отстраняване на азот и фосфор и накрая преминават през системата MBR (мембранен биореактор) за допълнително отстраняване на органичната материя и суспендираните твърди вещества.

2. Технология за разделяне на мембрани

Система за ултрафилтрация - обратна осмоза (UF-RO):

Предварително обработените отпадъчни води се обработват от системата за ултрафилтрация за отстраняване на PVC частици, инициатори и други примеси. След това филтратът влиза в системата за обратна осмоза за допълнително отстраняване на соли и органични вещества. Произведената вода може да се използва повторно в производствения процес с процент на повторно използване над 70%. Този процес работи при физическа и постоянна температура, има ниска консумация на енергия и качеството на пречистената вода не показва значителна разлика от прясната обезсолена вода.

В патентованата технология на Huaguo Yuhang ниско{0}}енергийните мембрани от силициев карбид се използват за филтриране на отпадъчните води от матерния разтвор, възстановяване на PVC частици и постигане на оползотворяване на ресурсите от отпадъчни води.

3. Разширено окислително дълбоко третиране

Озоново окисление/каталитично окисление: След биохимично третиране се извършва по-нататъшно разграждане на огнеупорни органични вещества чрез озоново окисляване или озоново каталитично окисление (хетерогенен катализатор), за да се осигури стабилна и съвместима ХПК в отпадъчните води.

3). Използване на ресурсите и терминално лечение

1. Използване на водните ресурси

Отпадъчните води след дълбоко пречистване могат да бъдат филтрирани чрез мембранна филтрация (ултрафилтрация + обратна осмоза) и EDI (електродейонизация) технология, за да отговарят на стандартите за качество на водата за производствените процеси и да се използват повторно в процеси като почистване на реактор за полимеризация и охлаждане на оборудването.

Системата за циркулация на охлаждащата вода постига ефективно използване на водните ресурси чрез добавяне на инхибитори на корозията и електронни технологии за отстраняване на накип.

2. Освобождаване от отговорност за съответствие на терминала

За отпадъчните води, които не могат да се използват повторно, след като бъдат третирани чрез горните процеси, те трябва да бъдат допълнително отстранени от остатъчни замърсители през биологичен филтър с активен въглен, за да се осигури съответствие с показателите ХПК, БПК5, SS и др. преди заустване.

При обработката на отработените газове токсични газове като VCM (винилхлорид) се третират чрез адсорбция с активен въглен/дълбоко студено възстановяване, каталитично изгаряне и алкален скрубер.

V. Схема на пречистване на отпадъчни води

Производствени отпадъчни води → Коагулация и филтрация → Отстраняване на масло и коагулация → Хидролитично подкисляване → Анаеробно биохимично третиране → Аеробно биохимично третиране → Разширено третиране → Повторно използване или изхвърляне