分析PVC离心母液的处理及回收利用

张洁

新疆中泰化学阜康能源有限公司， 新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：文章提出一种“3步2膜法”过滤PVC离心母液的思想主张，并对处理工作的开展实施全面的分析，将处理后获得的70%母液回收利用到聚合加料、冲洗、机械密封中，生产出来的PVC达到了国家规范标准，可以作为循环冷却水的补充水回收利用。

关键词：PVC离心母液；膜法过滤；回收利用；3步2膜法

某公司第一条生产线10万t/aPVC项目在建设的过程中配套了凯膜过滤技术公司的3步2膜法，具体包含预处理、超滤膜、反渗透膜等，在3步2膜法的作用下对离心母液进行回收处理，在经过不断调试之后改善了系统性能，能够保证至少七成的聚合PVC离心母液处理后回用到聚合加料、冲洗、机械密封系统，在聚氯乙烯生产不断膨胀以及电石法PVC企业亏损情况下对聚合PVC生产过程中的三废问题进行处理，由此不仅能够减轻环境污染，达到清洁生产的目的，而且在这个过中还会节省能源，减轻聚合生产用脱盐水紧张局面的发生，最终为企业的发展带来可持续力量支持。

一、PVC离心母液基本情况概述

（一）内涵

在悬浮物聚合生产PVC的时候，为了能够保证生产的安全，VCM和H2O的比值一般在1:1.1和1:1.6之间。VCM悬浮聚合生产一吨PVC 项目的生产能力为11.5万吨/a，每年需要损耗的脱盐水为36.8万吨/a。在聚合反应中，脱盐水是重要的分散介质，在这个介质的作用下能够将VCM分散成液滴的状态，之后液体会悬浮起来。在反应进行中，溶解分散剂起到的是传热介质的作用，不会完全参与到聚合反应中。在经过一系列的反应之后会通过母液的形式排放出来。

（二）水质

PVC离心母液水质检测指标内容如表一所示。PVC离心母液水的用水指标要求如表二所示。根据图一和图二的信息我们发现，离心母液水的酸碱值比较低，其他的数值超过聚合用水指标，无机污染物和电导率处于一种较低的水平状态。PVC离心母液的温度在60摄氏度到75摄氏度之间，所检查的物质中含有比较多的有机污染物。

表一：PVC离心母液水质检测指标

SS（mg/l）	COD（mg/l）	BOD（mg/l）	氨氮（mg/l）	硫化物（mg/l）	电导率（us/cm）	酸碱值
38-107	354-461	30	15.12	0.121	46.2-63.7	4.31-9.3

表二：PVC离心母液用水指标要求

CL（ppm）	Fe3＋（ppm）	硬度（ppm）	电导率us/cm	CODma（mg/l）	酸碱值
≤10	≤0.1	≤3	≤10	＜5	6,5-8.0

二、PVC离心母液的回收利用技术分析

PVC离心母液回收利用技术形式包含三种：第一，高效丝束过滤技术。在高效丝束过滤技术的支持下能够去除其中的颗粒物，使得PVC离心母液的浑浊度从处理之前的180mg/l降低到10mg/l，但是在经过一系列的操作之后无法去除PVC离心母液中的有机物，因此，在技术推广发展方面受到比较严重的限制。第二，生物化法过滤技术。生物化法过滤技术在PVC离心母液处理工作中呈现出不容易操作的特点。在长时间尝试操作之后，整个公司的水质趋于一种稳定的状态。

三、“3步2膜法”离心母液处理回收利用

（一）操作原理

“3步2膜法”离心母液处理回收的预处理系统包含分离塔、预分离池、热交换器、PVC母液冷却器和PVC回收池。在多个系统的综合配合作用下会去除PVC离心母液中的挥发成分，并为超滤系统的分离过滤操作提供支持。

“3步2膜法”离心母液处理系统使用了中空纤维的超滤膜罪案，纤维结构和孔径设计是专门针对废水处理而设置的，性能稳定。膜的基本孔径为0.1微米，膜的材质是PES，热性能和氧化性能稳定。经过UL确定，PES材质滤膜不容易和酮类物质和氢化物融合在一起，在使用的时候显示出良好的刚性、耐磨性和柔韧性。超滤膜在使用的时候还进行了双皮层的设计，不仅能够顺利完成外压操作，而且还能够实现内压操作。

（二）工艺流程

在使用“3步2膜法”技术收集离心母液之后，借助冷却塔将离心母液体温度从60摄氏度降低到40摄氏度以下，之后通过沉降来分离这些液体，去除母液中多数SS不溶物和有机污染物，在液体处理好之后进入换热器，将母液水的温度调节到膜所适应的温度。

经过一系列处理操作之后的PVC离心母液会通过泵送到预分离器中，借助分离器来去除其中的杂质，之后进入到超滤膜系统中。在PVC超滤系统中通过一系列的压力作用能够对分子杂质进行处理，大体中超过超滤膜孔径的大分子物质都被膜强制截流，小分子量的有机物、水经过膜之后会使用泵打入到反渗透膜系统中，借助反渗透膜特有的性质来去除水体中98%以上的盐分和有机物。“3步2膜法”离心母液处理回收装置工艺流程如图一所示。

图一：“3步2膜法”离心母液处理回收装置工艺流程

（三）运行过程中存在的问题和改进措施

第一，调试操作时发现夏天温度较高，母液水的温度达到了75摄氏度左右。PVC离心母液会存在一些无法被有效控制的物质，这些物质在超过规定的温度之后会从原水中析出。

PVC离心母液原水的温度需要保持在35摄氏度到36摄氏度之间。为了能够达到理想的温度控制效果，可以在以往设备使用的基础时候能够增加一台高温冷却塔，通过高温冷却塔和预分塔并联使用能够减少季节变化对系统降温效果的不利影响。第二，气浮装置的增加。在温度达到一定的要求之后，一部分的溶解物会被析出，经过沉降后的一部分胶凝物可以通过气浮装置排除出来。气浮过滤槽的进出液能够实现自流控制。在这个期间可以在设备上增加一个溶气罐，溶气水量和处理量的比例为1:5，在系统运作期间还需要配套一套循环泵，在循环泵的作用下能够增加预处理对油性物质的去除能力，降低因为UF膜在非正常工作环境下的油污。第三，改造预过滤器的产水管道，增加系统设备的除砂能力。在额外添加装置之后可以有效防范砂子进入到UF系统中。第四，聚合配方的优化。在刚开始运行的时候，超滤、反渗透运行压力较高，清洗周期短暂，水质稳定性较差。在聚合装置的平稳运行下，聚合配方会得到优化，水质不理想的问题也会得到改善。在分析以上的问题之后将母液的温度提升到50摄氏度左右的比例，通过系统温度提升来提升热量的综合利用率。同时，在预处理阶段还需要考虑砂滤并用操作，降低母液的浑浊度。在这个期间还需要设置一个母液均化氧化池，离心母液能够借助差自流入均化氧化池，在母液混合均匀后去除部分有机物。

结束语

综上所述，文章所研究的双膜法PVC离心母液回用技术在整个公司的运营中取得了良好的成绩，通过有效的清洗恢复和工艺改造能够提升整个系统的包容性，且改进后的系统污染性得到提升，PVC离心母液回用装置运行稳定，能够实现对离心母液的有效处理，在这个期间不仅会减少污染物的排放，而且还会节约大量的水资源。

【参考文献】

[1] 王忠发, 张军锋, 曹国栋,等. PVC离心母液的处理及回收利用[J].  2022(4).

[2] 朱琴, 吕鸿, 李亚文,等. PVC离心母液处理及回用技术[J]. 聚氯乙烯, 2021.

[3] 蔡芬芬, 马振英. PVC离心母液废水处理工程实例[J]. 工业用水与废水, 2022, 53(1):3.

[4] 任进进. PVC离心母液的回用研究[J]. 聚氯乙烯, 2020, 48(8):3.

[5] 李桂萍, 李俊仁, 包庆山,等. 聚氯乙烯生产离心母液水的处理及回收利用[J].  2022(12).

[6] 蔡生吉, 包庆山, 陶磊,等. PVC离心母液的回收利用[J].  2022(4).