Visiškas pakartotinis naudojimas po PVC motininio skysčio nuotekų valymo

PVC motininio tirpalo nuotekų valymo tirpalas

Pasaulinės PVC rinkos dydis 2023 m. buvo maždaug 80,63 milijardo JAV dolerių, o iki 2028 m. turėtų išaugti iki 115,66 milijardo JAV dolerių, o bendras metinis augimo tempas sieks apie 7,48%. Azija yra dominuojanti rinka, o Kinija yra didžiausia gamintoja ir vartotoja.

Polivinilchloridas (PVC) yra svarbus bendrosios paskirties plastikas{0}} dėl savo puikaus cheminio atsparumo, izoliacinių savybių ir kainos pranašumų. Jis plačiai naudojamas tokiose srityse kaip statyba, elektros laidai ir kabeliai, sveikatos priežiūra ir pakavimas. Pastaraisiais metais, skatinama urbanizacijos, infrastruktūros statybos ir aplinkos apsaugos politikos, pasaulinė PVC rinka išlaikė stabilų augimo tendenciją. Kinija pirmauja pasaulyje pagal gamybos pajėgumus, produkciją ir paklausą bei turi didelę įtaką pasaulinei rinkai.

Projekto atvejis

Projekto apžvalga

• Pagrindinis korpusas: Shandong Xinlong Electrochemical Group (配套 120 000 tonų per metus PVC gamyklai)
• Mastelis: suprojektuotas 1600 m³/d perdirbimo pajėgumas, per metus apdorojama apie 500 000 tonų motininio tirpalo
• Pagrindiniai faktai: pradinis motininis tirpalas buvo pakartotinai panaudotas tik iš dalies ir didžioji dalis buvo išleista. Dėl to buvo ne tik mokesčiai už taršą, bet ir švaistomi vandens ištekliai
• Tikslas: Nulinis nuotekų išleidimas, o nuotekos atitinka vandens kokybės standartus polimerizacijos gamybai ir visiškam pakartotiniam panaudojimui

Vandens kokybės charakteristikos ir apdorojimo procesas

Motinos gėrimo vandens kokybės charakteristikos (išmetimas iš išcentrinės sekcijos)

o Įtekėjimas: ChDS ≈ 300–500 mg/L, didelis SS, vandens temperatūra 45–55 laipsniai, pH ≈ 5,5–6,5, B/C Mažiau arba lygus 0,2 (blogas biologinis skaidumas), yra PVA ir gyvsidabrio pėdsakų

o Tikslas: nuotekų ChDS Mažiau arba lygus 50 mg/L, laidumas mažesnis arba lygus 500 μS/cm, drumstumas Mažesnis arba lygus 5 NTU, atitinkantis pramoninius regeneruoto vandens standartus GB/T 19923-2005.

Pagrindinis proceso srautas (pritaikytas derinys)

1. Išankstinis{1}}apdorojimas: grotelės → Išlyginimo bakas (homogenizavimas ir išlyginimas, aušinimas iki žemiau 35 laipsnių) → Koaguliacija ir sedimentacija (SS ir koloidų pašalinimas)

2. Biocheminis apdorojimas: išankstinis-ozono oksidavimas (B/C padidėjimas iki 0.35+) → Hidrolizės rūgštinimas (HRT=8h) → Kontaktinis oksidavimas (dumblo koncentracija 3,5–4,5 g/L) → Antrinis nusodinimo rezervuaras (biocheminio dumblo pašalinimas)

3. Pažangus apdorojimas: filtravimas smėliu → po-ozono oksidacija (COD sumažintas iki mažiau nei 50 mg/l) → Biologinė aktyvuota anglis (BAC) → Jonų mainai (liekamųjų jonų pašalinimas) → Tikslus filtravimas (5 μm saugus filtravimas)

4. Pakartotinio naudojimo sistema: Pagamintas vandens rezervuaras → Kintamo dažnio vandens tiekimas → Pakartotinis naudojimas polimerizacijos skyriuje (pakeičiamas grynas vanduo)

III. Gydymo efektas ir pagrindiniai rodikliai (stabilaus veikimo duomenys)

Techninės savybės ir naujovės:

1. Ozono - Biocheminė sinergija: išankstinė-ozono oksidacija padidina biologinį skaidumą, o po-ozono apdorojimas užtikrina stabilų ir reikalavimus atitinkantį ChDS nuotekose. Ozono dozė vienai tonai vandens kontroliuojama 15-20 mg/l, o sąnaudos yra kontroliuojamos.

2. Modulinis pažangus apdorojimas: BAC + jonų mainų derinys užtikrina, kad nuotekų kokybė yra geresnė už vandentiekio vandens kokybę ir gali būti tiesiogiai pakartotinai naudojama kaip polimerizacijos reaktoriaus tiekimas.

3. Šilumos energijos atgavimas: naudojant likutinę motininio tirpalo šilumą biocheminiam maitinamam vandeniui pašildyti, sumažinant sistemos energijos sąnaudas maždaug 15%.

4. Nulinio išleidimo projektas: Nusausinus ir išdžiovinus biocheminį dumblą, jis šalinamas koordinuotai, pašalinant antrinę taršą; koncentruotas vanduo išgarinamas ir kristalizuojamas naudojant MVR, o druskos likučiai yra tinkamai perdirbami kaip išteklius.

II. PVC Mother Liquor nuotekų valymo klientų apžvalga

PVC motininio tirpalo nuotekos daugiausia susidaro iš išcentrinio atskyrimo proceso PVC gamybos procese. Tai pramoninių nuotekų tipas, turintis didelį išleidžiamą kiekį, mažą organinių medžiagų kiekį, bet prastą biologinį skaidymą. Dėl griežtesnės aplinkos apsaugos politikos ir didėjančio įmonių vandens taupymo ir energijos mažinimo poreikio vis daugiau PVC gamybos įmonių pradėjo investuoti į motininių skysčių nuotekų pakartotinio naudojimo sistemų kūrimą ar atnaujinimą, kad būtų beveik visiškai išleidžiama ir atgaunama išteklius.

PVC gamybos nuotrauka

III. PVC motininio skysčio nuotekų valymas

Nuotekų šaltinis

Pagrindinis šaltinis: išcentrinio atskyrimo procese PVC dervos gamyboje susidaro maždaug 3–5 tonos motininio tirpalo nuotekų kiekvienai 1 tonai pagaminto PVC.

Konkretūs kompozicijos šaltiniai:

Likutinės PVC smulkios dalelės (SS)

Nesureagavęs vinilchlorido monomeras (VCM)

Pridėta priedų, tokių kaip dispergentai (pvz., PVA), iniciatoriai ir terminatoriai

Nedidelis kiekis oligomerų ir izomerų produktų

Dėl šių medžiagų susidaro santykinai mažos ChDS koncentracijos (paprastai 100{1}}400 mg/L), bet prastai biologiškai skaidomos nuotekos, kuriose yra sunkiai -skaidomų organinių medžiagų (pvz., polivinilo alkoholio PVA), todėl valymo procesas tampa sudėtingesnis.

Tvarkykite palyginimo lentelę

IV. PVC motininio skysčio nuotekų valymo proceso srautas

PVC motininis skystų nuotekų valymo proceso srautas

Pagrindinės skystos nuotekos, susidarančios PVC (polivinilchlorido) gamybos proceso metu, pasižymi tokiomis savybėmis kaip didelė organinių medžiagų koncentracija, didelis druskos kiekis ir sunkus skaidymas. Apdorojimo proceso eigoje turi būti derinami keli etapai, įskaitant išankstinį-apdorojimą, giluminį apdorojimą ir išteklių atkūrimą, kad būtų laikomasi išmetimo standartų arba išteklių perdirbimas. Toliau pateikiama PVC motininio skysto nuotekų valymo proceso srauto analizė, pagrįsta paieškos rezultatais:

1) Išankstinis{1}}gydymo etapas

Išankstinis valymas yra pagrindinis PVC pradinių skystų nuotekų valymo etapas, kuriuo siekiama pašalinti iš nuotekų didelių dalelių skendinčias kietąsias medžiagas, koloidines medžiagas ir kai kuriuos tirpius organinius junginius, sukuriant sąlygas tolesniam giluminiam valymui.

1. Fizinis išankstinis-gydymas

Krešėjimo sedimentacija: Pridedant koaguliantų (tokių kaip PAC, PAM) ir koaguliantų pagalbinių medžiagų, nuotekose esančios suspenduotos kietosios medžiagos, koloidai (pvz., PVA) sudaro flokulius ir nuosėdas, pagerina nuotekų biologinį skaidumą. Šis metodas plačiai naudojamas PVC išcentriniam motininiam skystų nuotekų valymui.

Filtravimas: smėlio filtrų, diskinių filtrų ir kt. naudojimas po išankstinio apdorojimo likusioms suspenduotoms dalelėms pašalinti, užtikrinant stabilų tolesnių apdorojimo sistemų (pvz., ultrafiltravimo, atvirkštinio osmoso) veikimą.

Cheminis išankstinis{0}}apdorojimas

Demulsifikavimas ir alyvos šalinimas: nuotekoms, kuriose yra emulsiklių, dispergentų (pvz., PVC pastos dervos nuotekos), reguliuojant pH ir pridedant specialių demulsifikatorių, sutrinka emulsinimo būsena, pašalinamos alyvos.

Pažangus išankstinis -oksidacijos apdorojimas: naudojant pažangią fotocheminę oksidacijos technologiją (pvz., ultravioletinių spindulių pažangiąją oksidacijos skaidymo įrangą), naudojant hidroksilo radikalus (·OH) sunkiai--skaidomoms organinėms medžiagoms (pvz., PVA) oksiduoti ir skaidyti, pagerinant nuotekų biologinį skaidumą.

2) Gilus gydymo etapas

Giluminio apdorojimo stadijoje daugiausia dėmesio skiriama didelei organinių medžiagų koncentracijai, druskų kiekiui ir teršalų pėdsakams, likusiems po išankstinio apdorojimo, naudojant tokias technologijas kaip biologinis apdorojimas ir membranų atskyrimas, siekiant toliau išvalyti vandens kokybę.

1. Biologinis apdorojimas

Hidrolizės rūgštinimo-UASB-A/O-MBR kombinuotas procesas:

Didelės-koncentracijos organinės nuotekos po reguliavimo patenka į hidrolizės rūgštinimo baką, kad būtų pagerintas biologinis skaidumas, tada patenka į UASB (aukštyn tekančio anaerobinio dumblo sluoksnį), kad būtų veiksmingai skaidomas anaerobinis. Anaerobinės nuotekos patenka į A/O (anoksinę -aerobinę) sistemą, skirtą azoto ir fosforo pašalinimui, ir galiausiai praeina per MBR (membraninį bioreaktorių) sistemą, kad toliau pašalintų organines medžiagas ir suspenduotas medžiagas.

2. Membranų atskyrimo technologija

Ultrafiltravimo - atvirkštinio osmoso (UF-RO) sistema:

Iš anksto apdorotos nuotekos yra apdorojamos ultrafiltravimo sistema, kad būtų pašalintos PVC dalelės, iniciatoriai ir kiti nešvarumai. Tada filtratas patenka į atvirkštinio osmoso sistemą, kad toliau pašalintų druskas ir organines medžiagas. Pagamintas vanduo gali būti pakartotinai naudojamas gamybos procese, pakartotinio panaudojimo norma viršija 70%. Šis procesas vyksta fizinėje ir pastovioje temperatūroje, sunaudoja mažai energijos, o išvalyto vandens kokybė reikšmingai nesiskiria nuo gėlo nudruskinto vandens.

Patentuotoje „Huaguo Yuhang“ technologijoje mažos{0}}energijos silicio karbido membranos naudojamos motininio tirpalo nuotekoms filtruoti, PVC dalelėms atgauti ir nuotekų ištekliams išnaudoti.

3. Pažangus oksidacijos gilus gydymas

Ozono oksidacija/katalizinis oksidavimas: po biocheminio apdorojimo ugniai atsparios organinės medžiagos toliau skaidomos ozono oksidacijos arba ozono katalizinės oksidacijos būdu (heterogeninis katalizatorius), siekiant užtikrinti stabilų ir reikalavimus atitinkantį ChDS nuotekose.

3). Išteklių naudojimas ir galutinis apdorojimas

1. Vandens išteklių naudojimas

Po giluminio valymo nuotekos gali būti filtruojamos naudojant membraninį filtravimą (ultrafiltravimas + atvirkštinis osmosas) ir EDI (elektrodejonizacijos) technologiją, kad atitiktų gamybos procesų vandens kokybės standartus, ir pakartotinai panaudotos tokiuose procesuose kaip polimerizacijos reaktoriaus valymas ir įrangos aušinimas.

Aušinimo vandens cirkuliacinė sistema užtikrina efektyvų vandens išteklių panaudojimą, pridedant korozijos inhibitorių ir elektroninių kalkių šalinimo technologijų.

2. Terminalo atitikties išleidimas

Nuotekų, kurių negalima pakartotinai panaudoti, išvalius aukščiau nurodytais procesais, jas reikia toliau pašalinti nuo teršalų likučių per biologinės aktyvintos anglies filtrą, kad prieš išleidžiant būtų užtikrinta atitiktis ChDS, BDS5, SS ir kt. rodikliams.

Apdorojant išmetamąsias dujas, nuodingos dujos, tokios kaip VCM (vinilo chloridas), yra apdorojamos aktyvintosios anglies adsorbcija / gilaus šalčio regeneravimu, kataliziniu degimu ir šarminiu skruberiu.

V. Nuotekų valymo schema

Gamybos nuotekos → Koaguliacija ir filtravimas → Alyvos pašalinimas ir koaguliacija → Hidrolizinis rūgštinimas → Anaerobinis biocheminis apdorojimas → Aerobinis biocheminis valymas → Pažangus valymas → Pakartotinis naudojimas arba išleidimas