Čistenie odpadových vôd materským lúhom z PVC

Roztok na čistenie odpadových vôd materského lúhu z PVC

Globálna veľkosť trhu s PVC bola v roku 2023 približne 80,63 miliárd USD a očakáva sa, že do roku 2028 vzrastie na 115,66 miliárd USD so zloženou ročnou mierou rastu približne 7,48 %. Dominantným trhom je Ázia, pričom Čína je najväčším producentom a spotrebiteľom.

Polyvinylchlorid (PVC) je dôležitý plast na všeobecné{0}}použitie vďaka svojej vynikajúcej chemickej odolnosti, izolačným vlastnostiam a cenovým výhodám. Je široko používaný v oblastiach, ako je stavebníctvo, elektrické drôty a káble, zdravotníctvo a balenie. V posledných rokoch, poháňaný urbanizáciou, budovaním infraštruktúry a politikami ochrany životného prostredia, si globálny trh s PVC udržiava stabilný rastový trend. Čína vedie svet z hľadiska výrobnej kapacity, produkcie a dopytu a má významný vplyv na svetový trh.

Projektový prípad

Prehľad projektu

• Hlavné telo: Shandong Xinlong Electrochemical Group (配套 pre závod na výrobu PVC s kapacitou 120 000 ton ročne)
• Rozsah: Navrhovaná spracovateľská kapacita 1600 m³/d, s približne 500 000 tonami spracovaného materského lúhu ročne
• Pozadie: Pôvodný matečný lúh bol len čiastočne znovu použitý a väčšina bola vypustená. Spôsobil nielen poplatky za znečistenie, ale aj plytvanie vodnými zdrojmi
• Cieľ: Nulové vypúšťanie odpadových vôd, pričom odpadová voda spĺňa normy kvality vody pre polymerizačnú výrobu a dosahuje úplné opätovné využitie

Charakteristika kvality vody a proces úpravy

Charakteristiky kvality vody materského lúhu (vypúšťanie z odstredivej časti)

o Prítok: CHSK ≈ 300–500 mg/l, vysoký SS, teplota vody 45–55 stupňov, pH ≈ 5,5–6,5, B/C 0,2 alebo menej (zlá biologická odbúrateľnosť), obsahuje stopové množstvá PVA a ortuti

o Cieľ: CHSK odpadových vôd menej ako alebo rovné 50 mg/l, vodivosť menšia alebo rovná 500 μS/cm, zákal menší alebo rovný 5 NTU, spĺňajúce štandardy priemyselnej regenerovanej vody GB/T 19923-2005.

Tok hlavného procesu (prispôsobená kombinácia)

1. Pred-úprava: Mriežka → Vyrovnávacia nádrž (homogenizácia a vyrovnávanie, chladenie pod 35 stupňov) → Koagulácia a sedimentácia (odstránenie SS a koloidov)

2. Biochemická úprava: Pred-oxidácia ozónom (zvýšenie B/C na 0.35+) → Okyslenie hydrolýzou (HRT=8h) → Kontaktná oxidácia (koncentrácia kalu 3,5–4,5 g/L) → Sekundárna sedimentačná nádrž (odstraňovanie biochemického kalu)

3. Pokročilá úprava: Piesková filtrácia → Post-oxidácia ozónom (CHSK znížená pod 50 mg/L) → Biologické aktívne uhlie (BAC) → Výmena iónov (odstránenie zvyškových iónov) → Precízna filtrácia (5μm bezpečnostná filtrácia)

4. Systém opätovného použitia: Zásobník vyrobenej vody → Dodávka vody s premenlivou frekvenciou → Opätovné použitie v sekcii polymerizácie (náhrada za čerstvú čistú vodu)

III. Účinok liečby a kľúčové indikátory (stabilné prevádzkové údaje)

Technické vlastnosti a body inovácie:

1. Ozónová - Biochemická synergia: Pred-oxidáciou ozónom sa zvyšuje biologická odbúrateľnosť, zatiaľ čo následné-ozónové spracovanie zaisťuje stabilnú a vyhovujúcu CHSK v odpadovej vode. Dávkovanie ozónu na tonu vody je kontrolované na 15-20 mg/l s kontrolovateľnými nákladmi.

2. Modulárne pokročilé spracovanie: Kombinácia BAC + iónovej výmeny zaisťuje, že kvalita odpadovej vody je lepšia ako kvalita vody z vodovodu a môže sa priamo znovu použiť ako surovina pre polymerizačný reaktor.

3. Rekuperácia tepelnej energie: Využitie zvyškového tepla materského lúhu na predhriatie biochemickej napájacej vody, čím sa zníži spotreba energie systému približne o 15 %.

4. Návrh s nulovým vypúšťaním: Po odvodnení a vysušení biochemického kalu sa koordinovaným spôsobom likviduje, čím sa eliminuje sekundárne znečistenie; koncentrovaná voda sa odparí a kryštalizuje pomocou MVR a zvyšok soli sa vhodne recykluje ako zdroj.

II. Prehľad zákazníkov pre čistenie odpadových vôd materským lúhom z PVC

Odpadová voda z materského lúhu PVC pochádza hlavne z procesu odstredivej separácie v procese výroby PVC. Ide o typ priemyselnej odpadovej vody s veľkým vypúšťaným objemom, nízkym obsahom organických látok, ale zlou biologickou odbúrateľnosťou. Kvôli prísnejším politikám ochrany životného prostredia a rastúcemu dopytu podnikov po šetrení vodou a znižovaní energie začalo čoraz viac podnikov vyrábajúcich PVC investovať do budovania alebo modernizácie systémov opätovného využitia matečného lúhu s cieľom dosiahnuť takmer-nulové vypúšťanie a obnovu zdrojov.

Obrázok výroby PVC

III. Úprava odpadových vôd z materského lúhu PVC

Zdroj odpadovej vody

Hlavný zdroj: Proces odstredivej separácie pri výrobe PVC živice generuje približne 3-5 ton odpadovej vody z materského lúhu na každú 1 tonu vyrobeného PVC.

Konkrétne zdroje zloženia:

Zvyškové jemné častice PVC (SS)

Nezreagovaný vinylchloridový monomér (VCM)

Pridané prísady, ako sú dispergátory (napr. PVA), iniciátory a terminátory

Malé množstvo oligomérov a izomérnych produktov

Výsledkom týchto látok je odpadová voda s relatívne nízkou koncentráciou CHSK (zvyčajne 100-400 mg/l), ale so zlou biologickou odbúrateľnosťou a obsahujúcou ťažko{2}}rozložiteľné organické látky (ako je polyvinylalkohol PVA), čo robí proces čistenia náročnejším.

Manipulujte s porovnávacou tabuľkou

IV. Procesný tok na čistenie odpadových vôd z materského lúhu PVC

Tok procesu čistenia odpadových vôd s materskou kvapalinou z PVC

Matečná kvapalná odpadová voda produkovaná počas procesu výroby PVC (polyvinylchlorid) má vlastnosti, ako je vysoká koncentrácia organických látok, vysoký obsah solí a ťažkosti s degradáciou. Proces úpravy musí kombinovať viacero etáp vrátane predbežnej{1}}úpravy, hĺbkovej úpravy a obnovy zdrojov, aby sa dosiahol súlad s normami vypúšťania alebo recykláciou zdrojov. Nasleduje analýza toku procesu čistenia materskej kvapaliny z PVC na základe výsledkov vyhľadávania:

1) Fáza pred-úpravou

Pred-úprava je kľúčovým krokom pri čistení odpadovej vody s materskou kvapalinou z PVC, ktorej cieľom je odstrániť z odpadovej vody suspendované pevné častice, koloidné látky a niektoré rozpustné organické zlúčeniny, čím sa vytvárajú podmienky pre následné hĺbkové čistenie.

1. Fyzická pred-liečba

Sedimentácia koagulácie: Pridaním koagulantov (ako je PAC, PAM) a pomocných koagulačných látok tvoria suspendované pevné látky, koloidy (ako je PVA) v odpadovej vode vločky a zrážajú sa, čím sa zlepšuje biologická odbúrateľnosť odpadovej vody. Táto metóda je široko používaná pri čistení odpadových vôd odstredivou materskou kvapalinou z PVC.

Filtrácia: Použitie pieskových filtrov, kotúčových filtrov atď. na odstránenie zvyškov nerozpustených látok po pred-úprave, čím sa zabezpečí stabilná prevádzka následných systémov úpravy (ako je ultrafiltrácia, reverzná osmóza).

Chemická predbežná-úprava

Deemulgácia a odstránenie oleja: Pri odpadovej vode s obsahom emulgátorov, dispergačných činidiel (napr. odpadová voda z PVC pasty) sa úpravou pH a pridaním špeciálnych deemulgátorov naruší emulgovaný stav a odstránia sa ropné látky.

Pokročilá oxidačná predbežná-úprava: Použitie pokročilej fotochemickej oxidačnej technológie (ako je ultrafialové zariadenie na pokročilú oxidáciu) s použitím hydroxylových radikálov (·OH) na oxidáciu a rozklad ťažko --rozložiteľných organických látok (ako je PVA), čím sa zlepšuje biologická odbúrateľnosť odpadovej vody.

2) Štádium hlbokého ošetrenia

Fáza hĺbkového čistenia sa zameriava najmä na vysokú koncentráciu organickej hmoty, obsahu solí a stopových znečisťujúcich látok, ktoré zostávajú po predbežnej úprave, a to pomocou technológií, ako je biologické čistenie a membránová separácia na ďalšie čistenie kvality vody.

1. Biologická liečba

Kombinovaný proces okyslenia hydrolýzou-UASB-A/O-MBR:

Organická odpadová voda s vysokou koncentráciou sa po úprave privádza do hydrolyzačnej okysľovacej nádrže, aby sa zlepšila biologická odbúrateľnosť, a potom vstupuje do UASB (upflow anaeróbne kalové lôžko) na účinnú anaeróbnu degradáciu. Anaeróbny odpad vstupuje do A/O (anoxického-aeróbneho) systému na odstránenie dusíka a fosforu a nakoniec prechádza cez systém MBR (membránový bioreaktor), aby ďalej odstraňoval organické látky a nerozpustné látky.

2. Technológia oddeľovania membrán

Ultrafiltračný systém - reverznej osmózy (UF-RO):

Predčistená odpadová voda je spracovaná ultrafiltračným systémom na odstránenie častíc PVC, iniciátorov a iných nečistôt. Filtrát potom vstupuje do systému reverznej osmózy, aby ďalej odstránil soli a organické látky. Vyrobená voda môže byť znovu použitá vo výrobnom procese, pričom miera opätovného použitia je viac ako 70%. Tento proces funguje pri fyzikálnej a konštantnej teplote, má nízku spotrebu energie a kvalita upravenej vody nevykazuje žiadny významný rozdiel od čerstvej odsolenej vody.

V patentovanej technológii Huaguo Yuhang sa nízkoenergetické membrány z karbidu kremíka používajú na filtráciu odpadových vôd z materského lúhu, regeneráciu častíc PVC a dosiahnutie využitia zdrojov odpadových vôd.

3. Pokročilá oxidačná hĺbková liečba

Oxidácia ozónom/katalytická oxidácia: Po biochemickej úprave sa uskutočňuje ďalšia degradácia žiaruvzdorných organických látok oxidáciou ozónom alebo katalytickou oxidáciou ozónom (heterogénny katalyzátor), aby sa zabezpečila stabilná a vyhovujúca CHSK v odpadovej vode.

3). Využitie zdrojov a konečná liečba

1. Využívanie vodných zdrojov

Odpadová voda po hĺbkovej úprave môže byť filtrovaná membránovou filtráciou (ultrafiltrácia + reverzná osmóza) a technológiou EDI (elektrodeionizácia), aby spĺňala štandardy kvality vody pre výrobné procesy, a môže byť znovu použitá v procesoch, ako je čistenie polymerizačného reaktora a chladenie zariadení.

Cirkulačný systém chladiacej vody dosahuje efektívne využitie vodných zdrojov pridaním inhibítorov korózie a elektronických technológií odstraňovania vodného kameňa.

2. Vyúčtovanie zhody s terminálom

V prípade odpadových vôd, ktoré nie je možné opätovne použiť, je potrebné po prečistení vyššie uvedenými procesmi z nich pred vypustením ďalej odstrániť zvyškové škodliviny cez biologický filter s aktívnym uhlím, aby sa zabezpečil súlad s ukazovateľmi CHSK, BSK5, SS atď.

Pri úprave výfukových plynov sa toxické plyny, ako je VCM (vinylchlorid), upravujú adsorpciou aktívneho uhlia/regeneráciou hlbokého chladu, katalytickým spaľovaním a alkalickou pračkou.

V. Schéma čistenia odpadových vôd

Odpadová voda z výroby → Koagulácia a filtrácia → Odstraňovanie oleja a koagulácia → Hydrolytická acidifikácia → Anaeróbne biochemické čistenie → Aeróbne biochemické čistenie → Pokročilé čistenie → Opätovné použitie alebo vypúšťanie