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        電石法PVC含汞廢水處理工藝的開發(fā)研究與應(yīng)用

        2017-12-06 08:58:35牛友德任備戰(zhàn)
        中國氯堿 2017年11期
        關(guān)鍵詞:工藝

        牛友德,張 敏,任備戰(zhàn)

        (安徽華塑股份有限公司,安徽 定遠 233290)

        電石法PVC含汞廢水處理工藝的開發(fā)研究與應(yīng)用

        牛友德,張 敏,任備戰(zhàn)

        (安徽華塑股份有限公司,安徽 定遠 233290)

        介紹了電石法PVC含汞廢水處理技術(shù)采用化學(xué)沉降過濾+除雜除有機物+樹脂化學(xué)吸附技術(shù),實現(xiàn)了含汞廢水處理后的排放和利用。

        電石法;含汞廢水;新工藝;回收利用

        目前,電石法PVC生產(chǎn)工藝普遍使用以活性炭為載體的汞觸媒(質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%~6.5%)作為合成氯乙烯的催化劑,由于在合成過程中存在溫度的變化和配比反應(yīng)的不完全,會生成汞的化合物隨氣相物料移動,以及單質(zhì)汞進入后工序,后序經(jīng)過水洗、堿洗會產(chǎn)生含汞廢水,含汞廢酸,轉(zhuǎn)化器抽觸煤也會產(chǎn)生含汞廢水,目前這些含汞廢水的處理還是傳統(tǒng)的處理方法,其工藝均采用化學(xué)沉降加過濾的方式除去,這種方法處理難度大,處理量小,不能滿足裝置連續(xù)生產(chǎn)的需求。

        1 傳統(tǒng)含汞廢水處理工藝

        電石法PVC含汞廢水進入汞處理槽后,首先進行酸堿中和,使pH值達到6~9。然后向廢水中加入硫氫化鈉,使之與廢水中的汞反應(yīng)生成不溶性的硫化汞。

        在完成反應(yīng)的同時,配制好助濾劑漿料,通過汞過濾器進料泵、汞過濾器、濾液池、硅藻土加料罐閉合循環(huán),使助濾劑在濾布上形成過濾層,含有HgS的污水經(jīng)過汞處理槽、汞過濾器進料泵、汞過濾工器閉合循環(huán)。污水在通過汞過濾器由助濾劑形成的濾層時,硫化汞被留在過濾層上,廢水進入蓄水槽。

        該套工藝是采用硫化物化學(xué)反應(yīng)沉淀法,NaHS的用量是根據(jù)廢水中Hg2+的濃度決定的。藥劑少反應(yīng)沉淀析出不完全,處理后的廢水很難達到要求,提高S2-的濃度有利于Hg2+沉淀析出。但是如果藥劑NaHS加入過量,則與HgS生成可溶的絡(luò)合物,使得除汞率下降,廢水中這些物質(zhì)一旦共存,硫的化合物在水中分析起來就比較困難,藥劑的添加比例更不易控制。

        該套水處理工藝為一次循環(huán)過濾下來的廢水,運行中存在如下不足:處理結(jié)果含汞高,運行過程中加硅藻土,涂壁需要用2 h,在清理濾餅前要用壓縮空氣吹30min,清理濾餅用時90 min。根據(jù)現(xiàn)在運行的實際能力,廢水處理量平均僅為5 m3/h,按設(shè)計要求廢水處理量應(yīng)為20 m3/h,有4倍的差距,無法滿足處理要求,見圖1。

        圖1 2016年廢水汞分析比例

        依據(jù)國家《燒堿、聚氯乙烯工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB15581-2016,標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定聚氯乙烯生產(chǎn)裝置排放廢水中總汞含量為<3×10-9,處理后的廢水達不到新規(guī)含汞廢水排放要求。

        2 含汞廢水改進后的處理工藝

        安徽華塑股份有限公司含汞廢水處理技術(shù)是采用化學(xué)沉降過濾+除雜除有機物+樹脂化學(xué)吸附的技術(shù),實現(xiàn)含汞廢水處理后總汞<3×10-9、SS<1 mg/L、COD<200 mg/L的水質(zhì),實現(xiàn)含汞廢水的排放和回用,工藝介紹如下。

        含汞廢水的預(yù)處理。界區(qū)來的含汞廢水首先進入中和槽,然后往中和槽內(nèi)注入鹽酸調(diào)整槽內(nèi)廢水的pH值,化驗分析中和槽內(nèi)含汞量。根據(jù)含汞量的數(shù)據(jù)及廢水總量進行計算,算出硫氫化鈉的加入量,再加入硅藻土并啟動攪拌,在攪拌運行的過程中,這些物質(zhì)能充分接觸,使得硫化汞全部形成被硅藻土包裹的小顆粒。被預(yù)處理后的含汞廢水在用硅藻土預(yù)膜的板框式壓濾機和中和槽之間建立循環(huán),經(jīng)多次循環(huán)過濾,至化驗分析廢水含汞 5×10-9~10×10-9。

        含汞廢水通過兩級過濾器和廢水汽提塔除去廢水中的SS和溶解的氯乙烯,而后進入中間蓄水槽A,中間蓄水槽A根據(jù)液位和流量啟動水泵,將中間蓄水槽A內(nèi)的含汞廢水加壓送入活性炭過濾器進行過濾,再次除去SS和COD,然后進入螯合樹脂塔進行進一步除汞,并檢測螯合樹脂塔出口廢水汞含量<3×10-9,進入蓄水槽 B,如果高于 3×10-9的指標(biāo)則返回蓄水槽A重新除汞,直至合格。

        該工藝在在廢水汽提塔之后增加了次氯酸鈉和亞硫酸鈉補加裝置,增加這套裝置的作用就是確保進入后續(xù)系統(tǒng)的含汞廢水COD能夠達標(biāo)(<200 mg/L),這樣既能保證螯合樹脂內(nèi)的樹脂質(zhì)量,延長樹脂的使用壽命,同時也能避免含汞廢水在后期回用過程中對其他生產(chǎn)系統(tǒng)的影響。

        從現(xiàn)在工藝運行及控制情況來看,該公司的含汞廢水處理技術(shù),使得處理后的含汞廢水基本達到了最初的設(shè)計要求,也符合國家規(guī)定的含汞廢水排放標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)了含汞廢水處理后回收利用的目的。

        3 工藝流程

        改進后的含汞廢水工藝流程示意圖見圖2。

        圖2 含汞廢水工藝流程示意圖

        4 新工藝運行處理效果

        新工藝運行處理SS分析結(jié)果見表1,含汞分析數(shù)據(jù)見表2。

        表1 SS分析結(jié)果

        表2 含汞分析數(shù)據(jù)

        經(jīng)過72 h性能測試,纖維過濾器出口SS平均2.47 mg/L,達到使用要求,精過濾器出口SS平均2.3 mg/L,懸浮物達不到設(shè)計要求。含汞廢水外送指標(biāo)合格,處理量4m3/h,蓄水槽A槽含汞均小于2×10-9,符合設(shè)計條件。

        5 關(guān)鍵控制點和控制要求

        (1)廢水除SS的工藝。經(jīng)過板框壓濾機過濾后的廢水進入纖維過濾器,控制出口SS含量,再進入精過濾器進一步控制出口SS含量,設(shè)備為襯膠設(shè)備,纖維過濾器內(nèi)部為纖維球,精過濾器濾芯為纖維濾筒,所以廢水在進入設(shè)備前要保證水質(zhì),并定期對纖維濾筒進行清理,才能保證SS合格和過水流量。

        (2)深度脫汞工藝?;钚蕴窟^濾器+除汞螯合樹脂塔除汞工藝技術(shù)設(shè)計,出口含汞小于3×10-9,主要要控制廢水的過水流量,嚴(yán)禁超流量運行,防止除汞螯合樹脂塔飽和失效,廢水中汞吸附不徹底。

        (3)除去廢水中COD的工藝。利用廢水汽提塔對廢水進行加熱來降低COD,汽提塔溫度要控制在80~85℃,然后對系統(tǒng)添加次氯酸鈉以降低COD,再用亞硫酸鈉還原次氯酸鈉,以此來達到工藝對COD的要求。

        6 總結(jié)

        在原有的工藝上進行優(yōu)化改造,解決了電石法PVC產(chǎn)生的含汞廢水的排放問題,達到了國家新規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),該套工藝投資少,收益高且能長周期穩(wěn)定運行。

        Carbide method PVC containing mercury waste water processing process of development research and application

        NIU You-de,ZHANG Min,REN Bei-zhan

        (Anhui Huasu Co.,Ltd.,Dingyuan 233290,China)

        Introduced carbide method PVC containing mercury waste water processing technology used chemical settlement filter+except miscellaneous except organic+resin chemical adsorption of technology,achieved containing mercury waste water processing of emissions and using.

        carbide method;containing mercury waste water;recycling using

        TQ085

        B

        1009-1785(2017)11-0034-02

        2017-07-03

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