PVC emavedeliku reoveepuhastus

PVC emalahuse reoveepuhastuslahus

Ülemaailmse PVC turu suurus oli 2023. aastal ligikaudu 80,63 miljardit USA dollarit ja 2028. aastaks peaks see kasvama 115,66 miljardi USA dollarini, kusjuures aastane liitkasv on ligikaudu 7,48%. Aasia on domineeriv turg, Hiina on suurim tootja ja tarbija.

Polüvinüülkloriid (PVC) on oma suurepärase keemilise vastupidavuse, isolatsiooniomaduste ja kulueeliste tõttu oluline üldotstarbeline{0}}plast. Seda kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu ehitus, elektrijuhtmed ja -kaablid, tervishoid ja pakendamine. Viimastel aastatel on ülemaailmne PVC-turg, mis on tingitud linnastumisest, infrastruktuuri ehitamisest ja keskkonnakaitsepoliitikast, säilitanud stabiilse kasvutrendi. Hiina on maailmas juhtival kohal tootmisvõimsuse, toodangu ja nõudluse poolest ning sellel on oluline mõju maailmaturule.

Projekti juhtum

Projekti ülevaade

• Põhikorpus: Shandongi Xinlongi elektrokeemiline grupp (配套 120 000 tonni aastas tootva PVC tehase jaoks)
• Skaala: kavandatud töötlemisvõimsus 1600 m³/d, aastas töödeldakse ligikaudu 500 000 tonni emalahust
• Taust: algset emalahust taaskasutati ainult osaliselt ja enamik neist tühjendati. See ei tekitanud mitte ainult saastetasusid, vaid ka raisanud veeressursse
• Eesmärk: null heitvee ärajuhtimine, heitvesi vastab polümerisatsiooni tootmise veekvaliteedi standarditele ja saavutab täieliku taaskasutamise

Veekvaliteedi omadused ja puhastusprotsess

Emavedeliku vee kvaliteedinäitajad (väljavool tsentrifugaalsektsioonist)

o Sissevool: KHT ≈ 300–500 mg/L, kõrge SS, vee temperatuur 45–55 kraadi, pH ≈ 5,5–6,5, B/C Vähem või võrdne 0,2 (halb biolagunevus), sisaldab vähesel määral PVA-d ja elavhõbedat

o Eesmärk: heitvee COD 50 mg/L või alla selle, juhtivus 500 μS/cm või vähem, hägusus 5 NTU või vähem, vastab tööstusliku taaskasutatud vee standarditele GB/T 19923-2005.

Põhiprotsessi voog (kohandatud kombinatsioon)

1. Eeltöötlemine

2. Biokeemiline töötlemine: eel-osooni oksüdatsioon (B/C suurendamine 0.35+-ni) → Hüdrolüüsi hapestamine (HRT=8h) → Kontaktoksüdatsioon (muda kontsentratsioon 3,5–4,5 g/L) → Sekundaarne settepaak (biokeemilise muda eemaldamine)

3. Täiustatud töötlemine: Liivfiltreerimine → Post-osooni oksüdatsioon (COD vähendatud alla 50 mg/L) → Bioloogiline aktiivsüsi (BAC) → Ioonivahetus (jääkioonide eemaldamine) → Täpne filtreerimine (5 μm turvafiltreerimine)

4. Taaskasutussüsteem: toodetud veemahuti → Muutuva sagedusega veevarustus → Korduvkasutus polümerisatsiooniosas (asendage värsket puhast vett)

III. Ravi mõju ja põhinäitajad (stabiilse toimimise andmed)

Tehnilised omadused ja uuenduslikud punktid:

1. Osoon - Biokeemiline sünergia: osoonieelne oksüdatsioon suurendab biolagunevust, samas kui osoonijärgne-töötlus tagab heitvees stabiilse ja nõuetele vastava KHT. Osoonidoos ühe tonni vee kohta on reguleeritud 15-20 mg/l, mille kulud on kontrollitavad.

2. Modulaarne täiustatud töötlemine: BAC + ioonivahetuskombinatsioon tagab, et heitvee kvaliteet on kraaniveega võrreldes parem ja seda saab vahetult uuesti kasutada polümerisatsioonireaktori toiteallikana.

3. Soojusenergia taaskasutamine: emalahuse jääksoojuse kasutamine biokeemilise toitevee eelsoojendamiseks, vähendades süsteemi energiatarbimist ligikaudu 15%.

4. Nullheitmete projekt: pärast biokeemilise muda veetustamist ja kuivatamist kõrvaldatakse see kooskõlastatult, kõrvaldades sekundaarse reostuse; kontsentreeritud vesi aurustatakse ja kristalliseeritakse MVR-i abil ning soolajääk võetakse ressursina nõuetekohaselt ümber.

II. Ülevaade PVC emavedeliku reoveepuhastuse klientidest

PVC emalahuse reovesi pärineb peamiselt PVC tootmisprotsessi tsentrifugaaleraldusprotsessist. See on tööstusliku reovee tüüp, millel on suur väljalaske maht, madal orgaaniline sisaldus, kuid halb biolagunevus. Tänu karmimale keskkonnakaitsepoliitikale ning ettevõtete kasvavale nõudlusele vee säästmise ja energia vähendamise järele on üha enam PVC-d tootvaid ettevõtteid hakanud investeerima emalahuse reovee korduskasutussüsteemide ehitamisse või uuendamisse, et saavutada peaaegu nulliheide ja ressursside taaskasutamine.

Pilt PVC tootmisest

III. PVC emavedeliku reovee puhastamine

Reoveeallikas

Põhiallikas: PVC vaigu tootmise tsentrifugaaleraldusprotsess tekitab ligikaudu 3-5 tonni emalahuse reovett iga 1 tonni toodetud PVC kohta.

Konkreetsed koostise allikad:

PVC peenosakesed (SS)

Reageerimata vinüülkloriidi monomeer (VCM)

Lisatud lisandid nagu dispergeerivad ained (nt PVA), initsiaatorid ja terminaatorid

Väike kogus oligomeere ja isomeere

Nende ainete tulemuseks on suhteliselt madala KHT kontsentratsiooniga (tavaliselt 100-400 mg/L), kuid halva biolagunevusega reovesi, mis sisaldab raskesti-lagunevaid orgaanilisi aineid (nt polüvinüülalkoholi PVA), muutes puhastusprotsessi keerukamaks.

Käsitlege võrdlustabelit

IV. Protsessi voog PVC emavedeliku reovee töötlemiseks

PVC emavedeliku reoveepuhastusprotsessi vool

PVC (polüvinüülkloriidi) tootmisprotsessi käigus tekkival vedelal emareoveel on sellised omadused nagu kõrge orgaanilise aine kontsentratsioon, kõrge soolasisaldus ja raskusi lagunemisel. Tühjendusstandarditele vastavuse saavutamiseks või ressursside taaskasutamiseks peab puhastusprotsessi voog kombineerima mitut etappi, sealhulgas eeltöötlust-, sügavtöötlust ja ressursside taastamist. Järgnevalt on toodud otsingutulemuste põhjal PVC emavedeliku reoveepuhastusprotsessi voolu analüüs:

1) Eelravi etapp

Eelpuhastus on PVC emavedeliku reoveepuhastuse põhietapp, mille eesmärk on eemaldada reoveest suurte osakeste heljumid, kolloidsed ained ja mõned lahustuvad orgaanilised ühendid, luues tingimused järgnevaks sügavpuhastuseks.

1. Füüsiline eeltöötlemine-

Koagulatsiooni settimine: koagulantide (nagu PAC, PAM) ja koagulandi abiainete lisamisel moodustavad reovees olevad heljuvad tahked ained, kolloidid (nt PVA) helvesid ja sadestuvad, parandades reovee biolagunevust. Seda meetodit kasutatakse laialdaselt PVC tsentrifugaalses emavedeliku reoveepuhastuses.

Filtreerimine: liivfiltrite, ketasfiltrite jms kasutamine hõljuvate ainete jääkide eemaldamiseks pärast eeltöötlust-, tagades järgnevate puhastussüsteemide (nagu ultrafiltreerimine, pöördosmoos) stabiilse töö.

Keemiline eel{0}}töötlus

Demulgeerimine ja õli eemaldamine: Emulgaatoreid, dispergeerivaid aineid sisaldava reovee puhul (nagu PVC pasta vaigu reovesi) pH reguleerimise ja spetsiaalsete demulgaatorite lisamisega rikutakse emulgeeritud olek ja eemaldatakse õliained.

Täiustatud oksüdatsioonieelpuhastus: fotokeemilise täiustatud oksüdatsioonitehnoloogia (nt ultraviolettkiirguse täiustatud oksüdatsioonilagundamisseadmed), hüdroksüülradikaalide (·OH) kasutamine raskesti --lagunevate orgaaniliste ainete (nt PVA) oksüdeerimiseks ja lagundamiseks, parandades reovee biolagunevust.

2) Sügav ravietapp

Sügavtöötlusetapp on suunatud peamiselt orgaanilise aine kõrgele kontsentratsioonile, soolasisaldusele ja pärast eeltöötlust allesjäänud saasteainete jälgedele, kasutades vee kvaliteedi edasiseks puhastamiseks selliseid tehnoloogiaid nagu bioloogiline töötlemine ja membraanide eraldamine.

1. Bioloogiline töötlemine

Hüdrolüüsi hapestamise-UASB-A/O-MBR kombineeritud protsess:

Kõrge-kontsentratsiooniga orgaaniline reovesi juhitakse pärast reguleerimist biolagunevuse parandamiseks hüdrolüüsi hapestamismahutisse, seejärel siseneb see UASB-sse (ülesvoolu anaeroobne mudakiht), mis tagab tõhusa anaeroobse lagunemise. Anaeroobne heitvesi siseneb lämmastiku ja fosfori eemaldamiseks A/O (anoksiline-aeroobne) süsteemi ning lõpuks läbib MBR (membraani bioreaktori) süsteemi, et orgaanilist ainet ja hõljuvaid aineid veelgi eemaldada.

2. Membraanide eraldamise tehnoloogia

Ultrafiltratsiooni - pöördosmoosi (UF-RO) süsteem:

Eeltöödeldud reovett töödeldakse ultrafiltratsioonisüsteemiga, et eemaldada PVC-osakesed, initsiaatorid ja muud lisandid. Seejärel siseneb filtraat pöördosmoosisüsteemi, et eemaldada soolad ja orgaanilised ained. Toodetud vett saab tootmisprotsessis taaskasutada, korduskasutusmäär on üle 70%. See protsess toimib füüsilisel ja konstantsel temperatuuril, selle energiatarve on madal ning töödeldud vee kvaliteet ei erine oluliselt magedast soolatud veest.

Huaguo Yuhangi patenteeritud tehnoloogias kasutatakse emalahuse reovee filtreerimiseks, PVC osakeste kogumiseks ja reoveeressursside ärakasutamiseks madala{0}}energiaga ränikarbiidmembraane.

3. Advanced Oxidation Deep Treatment

Osooni oksüdatsioon/katalüütiline oksüdatsioon: pärast biokeemilist töötlemist viiakse tulekindlate orgaaniliste ainete edasine lagunemine läbi osooni oksüdatsiooni või osooni katalüütilise oksüdatsiooni (heterogeenne katalüsaator), et tagada heitvees stabiilne ja nõuetele vastav KHT.

3). Ressursside kasutamine ja lõpptöötlus

1. Veeressursside kasutamine

Pärast süvapuhastust tekkivat heitvett saab filtreerida membraanfiltratsiooni (ultrafiltratsioon + pöördosmoos) ja EDI (elektrodeionisatsiooni) tehnoloogiaga, et täita tootmisprotsesside veekvaliteedi standardid, ning seda saab taaskasutada sellistes protsessides nagu polümerisatsioonireaktori puhastamine ja seadmete jahutamine.

Jahutusvee tsirkulatsioonisüsteem saavutab veeressursi tõhusa kasutamise, lisades korrosiooniinhibiitoreid ja elektroonilisi katlakivieemaldustehnoloogiaid.

2. Terminali nõuetele vastavuse tühjendamine

Reovee puhul, mida ei saa taaskasutada, tuleb pärast ülaltoodud protsessidega puhastamist täiendavalt eemaldada saasteainete jäägid läbi bioloogilise aktiivsöefiltri, et tagada vastavus KHT, BHT5, SS jne näitajatele enne väljalaskmist.

Heitgaaside töötlemisel töödeldakse mürgiseid gaase nagu VCM (vinüülkloriid) aktiivsöe adsorptsiooni/sügavkülma regenereerimise, katalüütilise põlemise ja leelispuhastiga.

V. Reoveepuhastuse vooskeem

Tootmisreovesi → Koaguleerimine ja filtreerimine → Õli eemaldamine ja koaguleerimine → Hüdrolüütiline hapestamine → Anaeroobne biokeemiline töötlemine → Aeroobne biokeemiline puhastus → Täiustatud puhastus → Korduskasutamine või tühjendamine