對(duì)聚氯乙烯生產(chǎn)廢水處理裝置的優(yōu)化改造方法-榮
陜西某化工集團(tuán)股份有限公司,化工分公司100萬(wàn)t/aPVC生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的工藝廢水中主要含有氯乙烯,其匯集至廢水收集槽后泵人廢水汽提塔,汽提出來(lái)的氯乙烯送至回收工序回收,塔底排水與PVC離心母液一起送母液回收處理系統(tǒng),出水送到電石、乙炔裝置回用。100萬(wàn)t/aPVC生產(chǎn)裝置工藝設(shè)計(jì)中有2套廢水處理裝置,單套處理能力為8m3/h。該裝置自開(kāi)車投用以來(lái),廢水出水中氯乙烯含量居高不下,且運(yùn)行不穩(wěn)定,經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有裝置在生產(chǎn)過(guò)程中存在的瓶頸問(wèn)題進(jìn)行分析總結(jié),并通過(guò)技術(shù)改造,提升了廢水處理裝置的運(yùn)行水平及出水水質(zhì)。
1、PVC生產(chǎn)工藝廢水處理的原理及工藝流程
(1)原理。
蒸汽通人廢水中,與廢水充分接觸,廢水中的溶解性氣體和某些揮發(fā)性物質(zhì)向氣相轉(zhuǎn)移,從而達(dá)到脫除水中污染物的目的。根據(jù)相平衡原理:一定溫度下的液體混合物中,每一組分都有一個(gè)平衡分壓,當(dāng)與液相接觸的氣相中該組分的分壓趨于零時(shí),遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于平衡分壓,則組分將由液相轉(zhuǎn)人氣相。
(2)工藝流程。
PVC生產(chǎn)工藝廢水經(jīng)工藝管線匯集至氯乙烯廢水收集罐,后經(jīng)廢水汽提進(jìn)塔泵、廢水過(guò)濾器、板式換熱器進(jìn)人廢水汽提塔中,通過(guò)廢水汽提塔底部上升的蒸汽與塔頂進(jìn)人的廢水逆流接觸將廢水中的氯乙烯脫出,形成氯乙烯和蒸汽的混合氣體,再經(jīng)塔頂冷凝器將蒸汽冷凝回流人塔內(nèi),而不凝的氯乙烯氣體經(jīng)分離器回收到氯乙烯回收氣柜再次回收利用,最后由廢水汽提塔出塔泵將脫除了氯乙烯氣體的廢水經(jīng)板式換熱器輸送至露天的聚合母液水處理系統(tǒng)。
2、原廢水處理裝置運(yùn)行情況
2.1 裝置運(yùn)行情況
在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,因廢水中夾帶少量的PVC樹(shù)脂,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后,汽提塔、板式換熱器內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象而導(dǎo)致其通道變小,使汽提塔進(jìn)水與出水不能很好地進(jìn)行熱量交換。廢水汽提塔出水溫度一般為:Ⅰ期裝置90~100℃,Ⅱ期裝置100~110℃,而與其換熱后進(jìn)廢水汽提塔的水溫一般為:Ⅰ期裝置50~60℃,Ⅱ期裝置30~40℃。因廢水汽提塔進(jìn)水溫度偏低,廢水在其內(nèi)部不能很好地沸騰,造成汽提塔出水中氯乙烯含量達(dá)不到環(huán)保排放要求[廢水中氯乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)在(30~80)x10-6],具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1,且板式換熱器在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中頻繁泄漏,存在冷熱料互串、檢修頻繁、檢修困難等問(wèn)題,導(dǎo)致廢水汽提裝置不能連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。
2.2 裝置控制情況
在運(yùn)行過(guò)程中,廢水汽提塔進(jìn)水流量、塔底液位依靠進(jìn)塔流量計(jì)進(jìn)行監(jiān)控,進(jìn)塔流量若偏高,則出現(xiàn)塔底液位不穩(wěn)定、廢水在汽提塔沸騰不好、廢水中氯乙烯不易脫除的問(wèn)題;進(jìn)塔流量若偏低,則出現(xiàn)塔底液位不穩(wěn)定、進(jìn)塔蒸汽浪費(fèi)問(wèn)題,且造成廢水汽提塔脫出的混合氣體不易在塔頂冷凝器冷凝?;U水汽提塔進(jìn)塔流量計(jì)為浮子流量計(jì),因進(jìn)塔廢水壓力為0.4MPa,導(dǎo)致流量計(jì)內(nèi)浮子卡死在管線,使其計(jì)量不準(zhǔn)確,不便于操作人員對(duì)進(jìn)塔廢水流量的曰常監(jiān)控,造成廢水汽提塔運(yùn)行不穩(wěn)定。
3、優(yōu)化改造方案
3.1 裝置運(yùn)行相關(guān)設(shè)備改造
拆除Ⅰ期裝置廢水汽提塔板式換熱器,更換為螺旋板式換熱器(換熱面積為150m2),并將拆除的板式換熱器安裝在Ⅱ期裝置廢水汽提塔處,與Ⅱ期裝置未拆除的板式換熱器并聯(lián)使用,實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中開(kāi)1備1。經(jīng)過(guò)改造,廢水汽提塔冷側(cè)物料與熱側(cè)物料能很好地進(jìn)行熱量交換,進(jìn)塔廢水溫度在90℃以上,廢水在汽提塔內(nèi)部能很好地沸騰,保證了廢水汽提塔出水中氯乙烯含量指標(biāo)滿足國(guó)家相關(guān)排放要求,Ⅰ期、Ⅱ期裝置廢水汽提塔實(shí)現(xiàn)了連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。
3.2 裝置日??刂频膬?yōu)化
由于廢水中含有易導(dǎo)電介質(zhì),將廢水汽提塔進(jìn)塔流量計(jì)由浮子流量計(jì)改造為電磁流量計(jì),便于操作人員對(duì)進(jìn)塔廢水流量的日常監(jiān)控,維持廢水汽提塔穩(wěn)定運(yùn)行。
3.3 進(jìn)水水質(zhì)的優(yōu)化
為了進(jìn)一步優(yōu)化廢水收集罐進(jìn)水水質(zhì),防止廢水中夾帶的少量PVC樹(shù)脂進(jìn)人廢水收集罐內(nèi)堆積堵塞,在廢水收集罐進(jìn)水總管處增加分離罐,將廢水進(jìn)一步沉淀分離。所有廢水經(jīng)分離罐后,固態(tài)物質(zhì)在罐內(nèi)沉淀,而清水進(jìn)人廢水汽提塔進(jìn)行氯乙烯氣體的脫除處理。
廢水汽提處理裝置廢水進(jìn)水口增加分離罐工藝流程.
4、優(yōu)化改造效果
(1)通過(guò)將一套廢水汽提處理裝置板式換熱器更換為螺旋板式換熱器,同時(shí)在另一臺(tái)廢水汽提處理裝置增加備用板式換熱器,實(shí)現(xiàn)了廢水汽提塔連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行,保證了廢水汽提塔出水中氯乙烯含量滿足國(guó)家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)要求,具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。廢水汽提塔經(jīng)過(guò)優(yōu)化改造,使含氯乙烯廢水得到了很好的處理與回用,降低了環(huán)境污染,改善了水資源的浪費(fèi)現(xiàn)象。
(2)通過(guò)將廢水汽提塔進(jìn)塔流量計(jì)由浮子流量計(jì)改造為電磁流量計(jì),方便了操作人員對(duì)進(jìn)塔廢水流量的日常監(jiān)控,使廢水汽提塔穩(wěn)定運(yùn)行。
(3)通過(guò)在廢水收集罐進(jìn)水總管處增加分離罐,將廢水進(jìn)一步沉淀與分離,防止了廢水中夾帶的少量PVC樹(shù)脂進(jìn)入廢水收集罐堆積堵塞,進(jìn)一步提升了廢水汽提塔的運(yùn)行能力。
5、結(jié)語(yǔ)
化工集團(tuán)對(duì)100萬(wàn)t/aPVC生產(chǎn)工藝廢水處理裝置進(jìn)行的優(yōu)化與改造,取得了一定的成果,投用效果良好,并具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。廢水汽提塔經(jīng)過(guò)改造后,運(yùn)行穩(wěn)定且控制便宜,出水指標(biāo)基本達(dá)到了國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
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