1.概況

1.1 PVC產(chǎn)業(yè)概況

目前，我國PVC行業(yè)發(fā)展迅猛，各生產(chǎn)企業(yè)之間規(guī)模和技術(shù)水平越來越接近，因此，企業(yè)之間除了區(qū)域優(yōu)勢、生產(chǎn)成本、管理水平等層面的競爭外，在能源消耗和環(huán)保水平層面的競爭也越來越激烈。資源能源的相對緊缺和環(huán)保方面的更高要求，將會在較大程度上影響著未來中國PVC產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。氯堿行業(yè)PVC離心母液廢水的處理及回用工業(yè)化試驗(yàn)與示范項(xiàng)目的成功實(shí)施，將會帶動PVC產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排工作躍上一個(gè)新的臺階。

1.2 PVC離心母液的指標(biāo)和特點(diǎn)

1.2.1 PVC離心母液的水質(zhì)指標(biāo)

PVC母液水主要由離心機(jī)分離出來的水和沖洗過濾器等的廢水所產(chǎn)生。表1為一張典型的母液水水質(zhì)指標(biāo)表。

表1  PVC離心母液典型的水質(zhì)指標(biāo)

1.2.2 PVC離心母液廢水的特點(diǎn)

PVC離心母液廢水的特征為：

(1)水量大。每生產(chǎn)1噸PVC產(chǎn)生離心母液廢水約3--4噸。(2)硬度、氯根低。(3)濁度高。懸浮物(SS)質(zhì)量濃度為30～300mg／L，主要是PVC顆粒。(4)有機(jī)物濃度低。CODcr一般為100～400 mg／L，屬低濃度化工廢水。(5)有機(jī)物降解難。(6)溫度高。一般在70℃左右。

1.2.3 PVC母液廢水的潛在價(jià)值

表2是東北某氯堿企業(yè)2008年所做的PVC離心母液處理回用經(jīng)濟(jì)效益測算表。

表2  PVC離心母液潛在價(jià)值測算表

以年產(chǎn)20萬噸PVC計(jì)，離心母液回收利用，可節(jié)約生產(chǎn)成本240萬元（運(yùn)行費(fèi)用按4元/噸計(jì)）。若考慮可節(jié)約排污處理費(fèi)用和冬季取暖節(jié)約水及蒸汽費(fèi)用,效益會更好。節(jié)能減排產(chǎn)生的社會效益則更加明顯。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

由于PVC母液水中含有聚合過程添加的引發(fā)劑、分散劑、終止劑等難降解的有機(jī)物，所以，處理難度很大。

隨著水資源的日益緊張，有些單位已開始嘗試對離心母液廢水單獨(dú)處理并回用于聚合生產(chǎn)，但效果并不理想，大都對離心母液廢水進(jìn)行簡單處理(沉淀或過濾)后用作其他工藝沖洗水，這種離心母液回用方式還是很初級的，大量的離心母液沖洗水最終被白白排放掉。

涉及PVC離心母液處理的主要方法有：

1）混凝法

該方法可以去除母液廢水中少量的PVC懸浮顆粒，但對于可溶性COD的去除率卻很低，母液廢水COD僅能從200mg／L降到170mg／L。

2)生化法

采用常規(guī)生物處理工藝時(shí)，PVA降解菌的生長速率較低．在傳統(tǒng)的活性污泥法處理中容易被洗出，從而使該類廢水的處理較為困難。離心母液中主要有機(jī)物為PVA．因此這也可以成為離心母液廢水不宜采用活性污泥法處理的理由

3）超濾膜法

采用孔徑為1．5um的超濾膜對母液廢水進(jìn)行過濾處理。在運(yùn)行初期，效果較好。經(jīng)過超濾，母液廢水的CODcr從200 mg／L左右降至20 mg／L以下，達(dá)到了回用水的標(biāo)準(zhǔn)。但一段時(shí)間后，PVA膠體堵塞過濾孔，濾膜無法反洗再生，最終導(dǎo)致失敗。

4）混凝一臭氧法

該法對CODcr有很好的去除效果，但投人生產(chǎn)實(shí)踐后，處理效果很不穩(wěn)定．難以生產(chǎn)性運(yùn)行。由于PVA是一種親水性非離子聚合物，鋁鹽、鐵鹽等絮凝劑對其作用甚微 ，混凝后的母液廢水COD依然較高。后續(xù)的臭氧單元負(fù)擔(dān)過重。臭氧單元成本過高，難以生產(chǎn)應(yīng)用。
由于經(jīng)以上幾種工藝處理后，水中的鹽分并沒有得到有效的去除，因此即便技術(shù)可行，其處理后的水也只能作為初級回用水（如作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水等）回用于生產(chǎn)。

三、PVC離心母液回收的幾種工藝組合比較及發(fā)展趨勢

表3為目前國內(nèi)PVC離心母液回收主要的幾種類型工藝組合的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的綜合比較。從表中，我們可以發(fā)現(xiàn)，除了第一種工藝組合以外，其余三種均實(shí)現(xiàn)深度回用（作為聚合純水回用）。因此，實(shí)現(xiàn)PVC母液深度處理回用于聚合釜PVC聚合用水將是今后PVC母液回用的主要方向。

表3 PVC母液回收工程比較表

近年來，中水回用和廢水資源化成為各行各業(yè)節(jié)能減排工作中的重點(diǎn)。在中水回用和廢水資源化的各項(xiàng)工藝技術(shù)中，在純水制備和海水淡化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的廢水回用膜集成技術(shù)無疑成為最熱門的應(yīng)用技術(shù)。在各項(xiàng)大中型的廢水、中水回用工程中，只要是涉及高品質(zhì)深度回用的項(xiàng)目，均使用了超濾和反滲透的雙膜組合工藝作為核心工藝，同時(shí)配套了其他的物化或生化技術(shù)來保障雙膜工藝的運(yùn)行。

在中國化工科技基金的支持下，由杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心與四平昊化有限公司研發(fā)成功的強(qiáng)化預(yù)處理+超濾+反滲透+混床組合的集成工藝，成功地實(shí)現(xiàn)了PVC母液廢水的零排放，為氯堿行業(yè)PVC母液廢水的資源化應(yīng)用提供了一條極為有效的解決路線。目前，該工藝技術(shù)已成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

四．結(jié)語

綜上所述，將PVC離心母液進(jìn)行深度處理，作為PVC聚合用水回聚合釜進(jìn)行回用，且水質(zhì)滿足指標(biāo)要求，將是今后氯堿行業(yè)PVC離心母液水處理回用的主要發(fā)展趨勢。以雙膜工藝為核心的，結(jié)合物化、生化的組合回收技術(shù)將是PVC離心母液處理的主導(dǎo)工藝技術(shù)。