CN102775011B - 聚氯乙烯母液废水的处理和回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于废液处理方法领域，具体涉及一种聚氯乙烯母液废水的处理方法。聚氯乙烯母液废水的处理和回收方法，包括下述的步骤：对聚氯乙烯母液废水降温处理、气浮沉降处理、微生物降解水解酸化、氧化池中氧化、曝气生物滤池处理、过滤，臭氧氧化、再过滤。采用本发明的上述技术方案，实现母液废水的完全回收，在技术方案中，降低运行成本，保证***安全稳定高效运行是本发明的重心，因此采用气浮沉淀池取代运行成本高、占地面积大的混凝沉淀池，并起到辅助降低水温的作用，提高了降温效率。

Description

聚氯乙烯母液废水的处理和回收方法

技术领域

本发明属于废液处理方法领域，具体涉及一种聚氯乙烯母液废水的处理和回收方法。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）母液废水属于低浓度难降解的化工废水，该类废水中虽有机物含量较低，但是多具有毒性或难生物降解，其污染问题日益受到重视，该废水中COD_Cr一般为100～400mg/L，BOD/COD大约为0.04，其特点是：水量大，浊度大，硬度低，聚乙烯醇是主要污染物，此外还含有残留的氯乙烯单体和其他添加剂，如双酚A、对苯二酚、甲醇等。聚乙烯醇对眼睛和皮肤均会产生刺激；聚乙烯单体对人体健康危害是：急性毒性表现为麻醉作用；长期接触可引起氯乙烯病。急性中毒：轻度中毒时病人出现眩晕、胸闷、嗜睡、步态蹒跚等；严重中毒可发生昏迷、抽搐，甚至造成死亡，皮肤接触氯乙烯液体可致红斑、水肿或坏死，慢性中毒：表现为神经衰弱综合症、肝肿大、肝功能异常、消化功能障碍、雷诺氏现象及肢端溶骨症，皮肤可出现干燥、皲裂、脱屑、湿疹等，聚乙烯为致癌物，可致肝血管肉瘤；双酚A的危害是：长时间吸进双酚A粉末有害于肝功能及肾功能；特别严重的是它会降低血液中血红素的含量；对苯二酚毒性很大，成人误服1g，便出现头痛、头晕、恶心、呕吐等中毒症状，它有致癌和致诱变性。因此需对聚氯乙烯母液废水中各种污染物进行处理，降低该废水的毒性。

鉴于聚氯乙烯母液废水水量大、污染物含量低的特点，对其处理的方法是：将它与其他行业废水混合，经过处理后排放，或者经过简单处理作为各类冲洗水使用，近年来，许多企业开始重视PVC母液废水的回用，但大多使用混凝沉淀、离子交换和反渗透等药品或材料消耗大的方法，造成废水回用运行成本高。

目前PVC母液废水的主要处理方法有以下几种：

混凝法：该方法可以去除少量的PVC悬浮颗粒，但对于可溶的COD的去除率却较低；

生化法：采用常规的生物处理工艺，PVA降解菌的生长速率较低，在传统的活性污染泥法处理中易被洗出，从而使该类废水的处理较为困难；

超滤膜法：由于某种原因超滤过程中，PVA胶体堵塞过滤孔，滤膜无法反洗再生，而且该方法的成本较高。

CN101392852公开了一种聚氯乙烯离心母液废水的处理方法，该方法包括以下的步骤：自清洗滤器处理，并对自清洗滤器的反洗液进行PVC粒料回收，降温处理、混凝沉降处理、一级曝气生物滤池处理、臭氧氧化、曝气还原、二级曝气生物滤池处理、超滤处理、反渗透处理、离子交换；采用该方法处理后的废水其 COD_Mn的含量为1.5mg/L;但是该方法的缺点是：该法大量使用曝气生物滤池、膜技术以及离子交换技术，需要消耗大量能量来反冲洗滤池和膜，并且要及时更换树脂，操作难度高，成本高。

CN101525198A披露了一种聚氯乙烯母液废水处理回用的方法，该方法的步骤是，回收聚氯乙烯颗粒、降温母液废水、水解酸化、曝气处理、臭氧处理、有机物降解、杀菌消毒、离子交换、回用；经该方法处理后的母液废水的COD指数小于10mg/L，该方法的缺点是：该法缺少必要的过滤措施，曝气处理后没有过滤，残存的菌尸体或胶团会消耗臭氧；杀菌消毒后没有过滤，死亡的菌体仍然会对后续的离子交换造成影响。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种聚氯乙烯母液废水的处理方法的方法。

本发明是通过下述的技术方案来实现的：

聚氯乙烯母液废水的处理和回收方法，其特征在于，该方法包括下述的步骤：对聚氯乙烯母液废水降温处理、气浮沉降处理、微生物降解水解酸化、氧化池中氧化、曝气生物滤池处理、过滤，臭氧氧化、再过滤；其具体的步骤是： 

1）冷却降温处理：调节冷却池调节水量和水温，其中通过冷却塔以高温逆流式将水温从70°C降到40°C；

2）气浮沉降：降温后的聚氯乙烯母液废水进入气浮沉淀池，利用气浮所产生的小气泡去除PVC颗粒等悬浮物质的同时，向池中加入PAC和PAM混凝沉淀悬浮颗粒；降低废水中的颗粒物，另外气浮所产生的气泡还具有辅助降低水温的作用；因此，利用气浮沉淀装置取代传统的混凝沉淀池，负荷高、占地省、用药量少，产生浮渣易处理，并且具有辅助降低水温的作用；

3）微生物降解水解酸化：聚氯乙烯母液废水再进入上流式水解污泥床（UHSB），附着在聚丙烯填料上的厌氧微生物对难降解的有机物进行水解酸化，使之分解成易降解的物质；

4）氧化池中氧化：聚氯乙烯母液废水再进入两级串联接触氧化池，池中填充专用好氧填料，好氧微生物的新陈代谢降解分解的有机物；在水解酸化和BAF之间加入两级串联接触氧化池，充分发挥生化降解作用，降低对后续BAF和臭氧处理的压力，从而降低成本；

5）曝气生物滤池处理：聚氯乙烯母液废水再进入曝气生物滤池BAF，专用的生物填料以及附着在上边的微生物吸附和降解残余的有机物；

6）过滤：聚氯乙烯母液废水进入多介质过滤器，过滤器中填充均质海砂，将生化池出水中的菌胶团、菌尸体等悬浮胶体和颗粒截留在滤料的表面和空隙中， 

7）臭氧氧化：聚氯乙烯母液废水再进行臭氧深度处理，采用臭氧杀灭水中的菌类，并降解水中的难降解物质，以保证出水稳定达标；

8）再过滤：聚氯乙烯母液废水再进入活性炭过滤器，活性炭对废水吸附，使水中的有害物质，如有机物、胶体、微生物、油类、余氯、及嗅味等吸附在活性炭表面而被去除，防止污染。

步骤（2）中PAC和PAM的加入量分别是：20g/m³和6g/m³。

氧化池中的好氧填料为组合填料，其与氧化池体积的比例为1:1。

曝气生物滤池中的专用生物填料为生物陶粒，其与曝气生物滤池体积的比例为0.8:1。

步骤（7）中所加入的臭氧与废水的比例为1:30。

采用本发明的上述技术方案，实现母液废水的完全回收，在技术方案中，降低运行成本，保证***安全稳定高效运行是本发明的重心，因此采用气浮沉淀池取代运行成本高、占地面积大的混凝沉淀池，并起到辅助降低水温的作用，提高降温效率。

两级串联接触生物氧化池、多介质过滤器和活性炭过滤器也是本发明的技术特征，生化降解有机物成本远比其他物理化学方法低廉，稳定性也很高，因此本方案扩大生化作用在处理中所占的比重，多介质过滤器和活性炭过滤器效率高，运行稳定，成本低廉，不需要像膜法过滤那样需频繁反冲洗或更换膜组件。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。

实施例1

1）冷却降温处理：调节冷却池调节水量和水温，其中通过冷却塔以高温逆流式将水温从70°C降到40°C；

2）气浮沉降：降温后的聚氯乙烯母液废水进入气浮沉淀池，利用气浮所产生的小气泡去除PVC颗粒等悬浮物质的同时，向池中加入PAC和PAM混凝沉淀悬浮颗粒；降低废水中的颗粒物，另外气浮所产生的气泡还具有辅助降低水温的作用；因此，利用气浮沉淀装置取代传统的混凝沉淀池，负荷高、占地省、用药量少，产生浮渣易处理，并且具有辅助降低水温的作用；PAC和PAM的加入量分别为：20g/m³和6g/m³；

3）微生物降解水解酸化：聚氯乙烯母液废水再进入上流式水解污泥床（UHSB），附着在聚丙烯填料上的厌氧微生物对难降解的有机物进行水解酸化，使之分解成易降解的物质；

4）氧化池中氧化：聚氯乙烯母液废水再进入两级串联接触氧化池，池中填充专用好氧填料，好氧微生物的新陈代谢降解分解的有机物；在水解酸化和BAF之间加入两级串联接触氧化池，充分发挥生化降解作用，降低对后续BAF和臭氧处理的压力，从而降低成本；氧化池中的好氧填料为组合填料，其与氧化池体积的比例为1:1；

5）曝气生物滤池处理：聚氯乙烯母液废水再进入曝气生物滤池BAF，专用的生物填料以及附着在上边的微生物吸附和降解残余的有机物；曝气生物滤池中的专用生物填料为生物陶粒，其与曝气生物滤池体积的比例为0.8:1；

6）过滤：聚氯乙烯母液废水进入多介质过滤器，过滤器中填充均质海砂，将生化池出水中的菌胶团、菌尸体等悬浮胶体和颗粒截留在滤料的表面和空隙中； 

7）臭氧氧化：聚氯乙烯母液废水再进行臭氧深度处理，采用臭氧杀灭水中的菌类，并降解水中的难降解物质，以保证出水稳定达标；臭氧与废水的比例为1:30；

8）再过滤：聚氯乙烯母液废水再进入活性炭过滤器，活性炭对其吸附，使水中的有害物质，如有机物、胶体、微生物、油类、余氯、及嗅味等吸附在活性炭表面而被去除，防止污染。

采用本方法处理母液废水，具体情况，进水水质见表1：

表1.进水水质

废水回收要达到的标准，如表2所示：

表2.设计出水水质

项目	pH	CODCr（mg/L）	浊度（NTU）
				数值	6～9	≤20	≤5

各设备的处理效果见表3：

表3.各设备处理效果

设备	CODCr（mg/L）	浊度（NTU）
			调节冷却池	300	260
气浮沉淀池	250	40
			上流式水解床	240	40
两级串联生物接触氧化池	80	40
			曝气生物滤池	40	30
多介质过滤器	40	20
			臭氧处理池	30	20
活性炭过滤器	20	5

实施例2

采用本方法处理青岛海晶化工集团有限公司聚氯乙烯树脂离心母液废水工程运行具体情况，进水水质见表4：

表4.进水水质

废水回收要达到的标准，如表5所示：

表5.设计出水水质

各设备的处理效果见表6：

表6.各设备处理效果

设备	CODCr（mg/L）	浊度（NTU）	温度（°C）
				调节冷却池	280	260	45
气浮沉淀池	230	40	35
				上流式水解床	210	40	35
两级串联生物接触氧化池	60	40	30
				曝气生物滤池	40	20	25
多介质过滤器	40	15	25
				臭氧处理池	30	15	25
活性炭过滤器	20	2	25

经过本发明的方法处理之后，废水中的COD_Cr达到20mg/L，浊度为2NTU，温度由进水的40°C降低到25°C。

实施例3

采用本方法处理寿光新龙电化集团聚氯乙烯有限公司PVC母液废水工程运行具体情况，进水水质见表7：

表7.进水水质

废水回收要达到的标准，如表8所示：

表8.设计出水水质

各设备的处理效果见表9：

表9.各设备处理效果

设备	CODCr（mg/L）	浊度（NTU）	温度（°C）
				调节冷却池	200	260	45
气浮沉淀池	170	40	35
				上流式水解床	150	40	35
两级串联生物接触氧化池	50	40	30
				曝气生物滤池	30	20	25
多介质过滤器	25	15	25
				臭氧处理池	30	15	25
活性炭过滤器	20	2	25

经过本发明的方法处理之后，废水中的COD_Cr达到20mg/L，浊度为2NTU，温度由进水的40°C降低到25°C。

实施例4

采用本方法处理山东恒通化工股份有限公司聚氯乙烯树脂离心母液废水工程运行具体情况，进水水质见表10：

表10.进水水质

废水回收要达到的标准，如表11所示：

表11.设计出水水质

各设备的处理效果见表12：

表12.各设备处理效果

设备	CODCr（mg/L）	浊度（NTU）	温度（°C）
				调节冷却池	300	260	45
气浮沉淀池	260	40	35
				上流式水解床	220	40	35
两级串联生物接触氧化池	70	40	30
				曝气生物滤池	50	20	25
多介质过滤器	40	15	25
				臭氧处理池	30	15	25
活性炭过滤器	20	2	25

经过本发明的方法处理之后，废水中的COD_Cr达到20mg/L，浊度为2NTU，温度由进水的40°C降低到25°C。

Claims (5)

1.聚氯乙烯母液废水的处理和回收方法，其特征在于，该方法包括下述的步骤：对聚氯乙烯母液废水降温处理、气浮沉降处理、微生物降解水解酸化、氧化池中氧化、曝气生物滤池处理、过滤，臭氧氧化、再过滤；其具体的步骤是：

1）冷却降温处理：将聚氯乙烯母液废水的水温从70℃降到40℃；

2）气浮沉降：降温后的聚氯乙烯母液废水进入气浮沉淀池，气浮所产生的小气泡去除PVC颗粒等悬浮物质的同时，向池中加入PAC和PAM混凝沉淀悬浮颗粒；

3）微生物降解水解酸化：聚氯乙烯母液废水再进入上流式水解污泥床，附着在聚丙烯填料上的厌氧微生物对难降解的有机物进行水解酸化，使之分解成易降解的物质；

4）氧化池中氧化：聚氯乙烯母液废水再进入两级串联接触氧化池，池中填充专用好氧填料，好氧微生物的新陈代谢降解分解的有机物；

5）曝气生物滤池处理：聚氯乙烯母液废水再进入曝气生物滤池BAF，专用的生物填料以及附着在上边的微生物吸附和降解残余的有机物；

6）过滤：聚氯乙烯母液废水进入多介质过滤器，过滤器中填充均质海砂，将生化池出水中的菌胶团、菌尸体等悬浮胶体和颗粒截留在滤料的表面和空隙中；

7）臭氧氧化：聚氯乙烯母液废水再进行臭氧深度处理，采用臭氧杀灭水中的菌类，并降解水中的难降解物质；

8）再过滤：聚氯乙烯母液废水再进入活性炭过滤器，活性炭对废水进行吸附。

2.如权利要求1所述的聚氯乙烯母液废水的处理和回收方法，其特征在于，所述的步骤2）中PAC和PAM的加入量分别是20g/m³和6g/m³。

3.如权利要求1所述的聚氯乙烯母液废水的处理和回收方法，其特征在于，氧化池中的好氧填料为组合填料，其与氧化池体积的比例为1:1。

4.如权利要求1所述的聚氯乙烯母液废水的处理和回收方法，其特征在于，所述的曝气生物滤池中的专用生物填料为生物陶粒，其与曝气生物滤池体积的比例为0.8:1。

5.如权利要求1所述的聚氯乙烯母液废水的处理和回收方法，其特征在于，步骤7）中所加入的臭氧与废水的比例为1:30。