聚氯乙烯生產(chǎn)廢水處理裝置優(yōu)化改造

　　陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱北元化工)化工分公司100萬t/aPVC生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的工藝廢水中主要含有氯乙烯，其匯集至廢水收集槽后泵人廢水汽提塔，汽提出來的氯乙烯送至回收工序回收，塔底排水與PVC離心母液一起送母液回收處理系統(tǒng)，出水送到電石、乙炔裝置回用。100萬t/aPVC生產(chǎn)裝置工藝設(shè)計(jì)中有2套廢水處理裝置，單套處理能力為8m3/h。該裝置自開車投用以來，廢水出水中氯乙烯含量居高不下，且運(yùn)行不穩(wěn)定，經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有裝置在生產(chǎn)過程中存在的瓶頸問題進(jìn)行分析總結(jié)，并通過技術(shù)改造，提升了廢水處理裝置的運(yùn)行水平及出水水質(zhì)。

　　1、PVC生產(chǎn)工藝廢水處理的原理及工藝流程

　　(1)原理。

　　蒸汽通人廢水中，與廢水充分接觸，廢水中的溶解性氣體和某些揮發(fā)性物質(zhì)向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫除水中污染物的目的。根據(jù)相平衡原理：一定溫度下的液體混合物中，每一組分都有一個(gè)平衡分壓，當(dāng)與液相接觸的氣相中該組分的分壓趨于零時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于平衡分壓，則組分將由液相轉(zhuǎn)人氣相。

　　(2)工藝流程。

　　PVC生產(chǎn)工藝廢水經(jīng)工藝管線匯集至氯乙烯廢水收集罐，后經(jīng)廢水汽提進(jìn)塔泵、廢水過濾器、板式換熱器進(jìn)人廢水汽提塔中，通過廢水汽提塔底部上升的蒸汽與塔頂進(jìn)人的廢水逆流接觸將廢水中的氯乙烯脫出，形成氯乙烯和蒸汽的混合氣體，再經(jīng)塔頂冷凝器將蒸汽冷凝回流人塔內(nèi)，而不凝的氯乙烯氣體經(jīng)分離器回收到氯乙烯回收氣柜再次回收利用，最后由廢水汽提塔出塔泵將脫除了氯乙烯氣體的廢水經(jīng)板式換熱器輸送至露天的聚合母液水處理系統(tǒng)。

　　改造前廢水處理裝置工藝流程見圖1。

　　2、原廢水處理裝置運(yùn)行情況

　　2.1 裝置運(yùn)行情況

　　在實(shí)際運(yùn)行過程中，因廢水中夾帶少量的PVC樹脂，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，汽提塔、板式換熱器內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象而導(dǎo)致其通道變小，使汽提塔進(jìn)水與出水不能很好地進(jìn)行熱量交換。廢水汽提塔出水溫度一般為：Ⅰ期裝置90~100℃，Ⅱ期裝置100~110℃，而與其換熱后進(jìn)廢水汽提塔的水溫一般為：Ⅰ期裝置50~60℃，Ⅱ期裝置30~40℃。因廢水汽提塔進(jìn)水溫度偏低，廢水在其內(nèi)部不能很好地沸騰，造成汽提塔出水中氯乙烯含量達(dá)不到環(huán)保排放要求[廢水中氯乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)在(30~80)x10^-6]，具體數(shù)據(jù)見表1，且板式換熱器在實(shí)際運(yùn)行過程中頻繁泄漏，存在冷熱料互串、檢修頻繁、檢修困難等問題，導(dǎo)致廢水汽提裝置不能連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。

　　2.2 裝置控制情況

　　在運(yùn)行過程中，廢水汽提塔進(jìn)水流量、塔底液位依靠進(jìn)塔流量計(jì)進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)塔流量若偏高，則出現(xiàn)塔底液位不穩(wěn)定、廢水在汽提塔沸騰不好、廢水中氯乙烯不易脫除的問題;進(jìn)塔流量若偏低，則出現(xiàn)塔底液位不穩(wěn)定、進(jìn)塔蒸汽浪費(fèi)問題，且造成廢水汽提塔脫出的混合氣體不易在塔頂冷凝器冷凝。北元化工廢水汽提塔進(jìn)塔流量計(jì)為浮子流量計(jì)，因進(jìn)塔廢水壓力為0.4MPa，導(dǎo)致流量計(jì)內(nèi)浮子卡死在管線，使其計(jì)量不準(zhǔn)確，不便于操作人員對(duì)進(jìn)塔廢水流量的曰常監(jiān)控，造成廢水汽提塔運(yùn)行不穩(wěn)定。

　　3、優(yōu)化改造方案

　　3.1 裝置運(yùn)行相關(guān)設(shè)備改造

　　拆除Ⅰ期裝置廢水汽提塔板式換熱器，更換為螺旋板式換熱器(換熱面積為150m2)，并將拆除的板式換熱器安裝在Ⅱ期裝置廢水汽提塔處，與Ⅱ期裝置未拆除的板式換熱器并聯(lián)使用，實(shí)際運(yùn)行過程中開1備1。經(jīng)過改造，廢水汽提塔冷側(cè)物料與熱側(cè)物料能很好地進(jìn)行熱量交換，進(jìn)塔廢水溫度在90℃以上，廢水在汽提塔內(nèi)部能很好地沸騰，保證了廢水汽提塔出水中氯乙烯含量指標(biāo)滿足國(guó)家相關(guān)排放要求，Ⅰ期、Ⅱ期裝置廢水汽提塔實(shí)現(xiàn)了連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。

　　3.2 裝置日?？刂频膬?yōu)化

　　由于廢水中含有易導(dǎo)電介質(zhì)，將廢水汽提塔進(jìn)塔流量計(jì)由浮子流量計(jì)改造為電磁流量計(jì)，便于操作人員對(duì)進(jìn)塔廢水流量的日常監(jiān)控，維持廢水汽提塔穩(wěn)定運(yùn)行。

　　3.3 進(jìn)水水質(zhì)的優(yōu)化

　　為了進(jìn)一步優(yōu)化廢水收集罐進(jìn)水水質(zhì)，防止廢水中夾帶的少量PVC樹脂進(jìn)人廢水收集罐內(nèi)堆積堵塞，在廢水收集罐進(jìn)水總管處增加分離罐，將廢水進(jìn)一步沉淀分離。所有廢水經(jīng)分離罐后，固態(tài)物質(zhì)在罐內(nèi)沉淀，而清水進(jìn)人廢水汽提塔進(jìn)行氯乙烯氣體的脫除處理。

　　廢水汽提處理裝置廢水進(jìn)水口增加分離罐工藝流程見圖2。

　　4、優(yōu)化改造效果

　　(1)通過將一套廢水汽提處理裝置板式換熱器更換為螺旋板式換熱器，同時(shí)在另一臺(tái)廢水汽提處理裝置增加備用板式換熱器，實(shí)現(xiàn)了廢水汽提塔連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，保證了廢水汽提塔出水中氯乙烯含量滿足國(guó)家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)要求，具體數(shù)據(jù)見表2。廢水汽提塔經(jīng)過優(yōu)化改造，使含氯乙烯廢水得到了很好的處理與回用，降低了環(huán)境污染，改善了水資源的浪費(fèi)現(xiàn)象。

　　(2)通過將廢水汽提塔進(jìn)塔流量計(jì)由浮子流量計(jì)改造為電磁流量計(jì)，方便了操作人員對(duì)進(jìn)塔廢水流量的日常監(jiān)控，使廢水汽提塔穩(wěn)定運(yùn)行。

　　(3)通過在廢水收集罐進(jìn)水總管處增加分離罐，將廢水進(jìn)一步沉淀與分離，防止了廢水中夾帶的少量PVC樹脂進(jìn)入廢水收集罐堆積堵塞，進(jìn)一步提升了廢水汽提塔的運(yùn)行能力。

　　5、結(jié)語

　　北元化工對(duì)100萬t/aPVC生產(chǎn)工藝廢水處理裝置進(jìn)行的優(yōu)化與改造，取得了一定的成果，投用效果良好，并具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。廢水汽提塔經(jīng)過改造后，運(yùn)行穩(wěn)定且控制便宜，出水指標(biāo)基本達(dá)到了國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)要求。(來源：陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司)