Reutilizare completă după tratarea apelor reziduale din PVC

Soluție de tratare a apelor reziduale din PVC

Dimensiunea pieței globale de PVC a fost de aproximativ 80,63 miliarde de dolari SUA în 2023 și este de așteptat să crească la 115,66 miliarde de dolari SUA până în 2028, cu o rată de creștere anuală compusă de aproximativ 7,48%. Asia este piața dominantă, China fiind cel mai mare producător și consumator.

Policlorura de vinil (PVC) este un plastic important-de uz general datorită rezistenței sale chimice excelente, proprietăților de izolare și avantajelor de cost. Este utilizat pe scară largă în domenii precum construcții, fire și cabluri electrice, asistență medicală și ambalare. În ultimii ani, condusă de urbanizare, construcția infrastructurii și politicile de protecție a mediului, piața globală de PVC a menținut o tendință de creștere stabilă. China este lider mondial în ceea ce privește capacitatea de producție, producția și cererea și are o influență semnificativă asupra pieței globale.

Cazul proiectului

Prezentare generală a proiectului

• Corp principal: Shandong Xinlong Electrochemical Group (配套 pentru o fabrică de PVC de 120.000 de tone/an)
• Scară: Capacitate de procesare proiectată de 1600 m³/zi, cu aproximativ 500.000 de tone de lichid mamă procesat anual
• Context: Lichiorul mamă inițial a fost reutilizat doar parțial și cea mai mare parte a fost evacuat. Nu numai că a suportat taxe de poluare, ci și resurse de apă irosite
• Scop: zero deversare de ape uzate, efluentul respectând standardele de calitate a apei pentru producția de polimerizare și reutilizarea completă

Caracteristicile calității apei și procesul de tratare

Caracteristicile calității apei din lichidul mamă (descărcare din secțiunea centrifugă)

o Aflux: COD ≈ 300–500 mg/L, SS ridicat, temperatura apei 45–55 grade, pH ≈ 5,5–6,5, B/C Mai mic sau egal cu 0,2 (biodegradabilitate slabă), conține urme de PVA și mercur

o Scop: COD efluent mai mic sau egal cu 50 mg/L, conductivitate mai mic sau egal cu 500 μS/cm, turbiditate Mai mic sau egal cu 5 NTU, respectând standardele de apă regenerată industrială GB/T 19923-2005.

Fluxul procesului de bază (combinație personalizată)

1. Pre-tratare: grătar → rezervor de egalizare (omogenizare și egalizare, răcire sub 35 de grade) → coagulare și sedimentare (înlăturarea SS și a coloizilor)

2. Tratare biochimică: Pre-oxidarea ozonului (creștere B/C la 0.35+) → Acidificare prin hidroliză (HRT=8h) → Oxidare prin contact (concentrația nămolului 3,5–4,5 g/L) → Rezervor de sedimentare secundar (înlăturarea nămolului biochimic)

3. Tratament avansat: Filtrare cu nisip → Post-oxidare cu ozon (COD redus la sub 50mg/L) → Cărbune activ biologic (BAC) → Schimb de ioni (înlăturarea ionilor reziduali) → Filtrare de precizie (filtrare de securitate 5μm)

4. Sistem de reutilizare: Rezervor de stocare a apei produse → Alimentare cu apă cu frecvență variabilă → Reutilizare în secțiunea de polimerizare (înlocuitor de apă proaspătă pură)

III. Efectul tratamentului și indicatorii cheie (date de funcționare stabile)

Caracteristici tehnice și puncte de inovație:

1. Ozon - Sinergia biochimică: pre-oxidarea ozonului îmbunătățește biodegradabilitatea, în timp ce post-tratamentul cu ozon asigură o COD stabilă și conformă în efluent. Doza de ozon pe tona de apa este controlata la 15-20 mg/L, cu costuri controlabile.

2. Tratament modular avansat: Combinația BAC + schimb de ioni asigură că calitatea efluentului este superioară celei a apei de la robinet și poate fi reutilizată direct ca alimentare pentru reactorul de polimerizare.

3. Recuperarea energiei termice: Utilizarea căldurii reziduale a lichidului mamă pentru a preîncălzi apa de alimentare biochimică, reducând consumul de energie al sistemului cu aproximativ 15%.

4. Proiectare cu descărcare zero: După ce nămolul biochimic este deshidratat și uscat, acesta este eliminat în mod coordonat, eliminând poluarea secundară; apa concentrată este evaporată și cristalizată folosind MVR, iar reziduul de sare este reciclat în mod conform ca resursă.

II. Prezentare generală a clienților pentru tratarea apelor uzate din PVC

Apa uzată din lichidul mamă din PVC provine în principal din procesul de separare centrifugă în procesul de producție a PVC. Este un tip de apă uzată industrială cu volum mare de descărcare, conținut organic scăzut, dar biodegradabilitate slabă. Datorită politicilor mai stricte de protecție a mediului și a cererii tot mai mari de conservare a apei și de reducere a energiei din partea întreprinderilor, tot mai multe întreprinderi de producție de PVC au început să investească în construirea sau modernizarea sistemelor de reutilizare a apelor uzate alcoolice-mamă pentru a obține descărcarea aproape de -zero și recuperarea resurselor.

Imagine a producției de PVC

III. Tratarea apelor uzate din PVC

Sursa de ape uzate

Sursa de bază: Procesul de separare centrifugă în producția de rășină PVC generează aproximativ 3-5 tone de apă uzată de lichid mamă pentru fiecare 1 tonă de PVC produsă.

Surse specifice de compoziție:

Particule fine de PVC reziduale (SS)

Monomer de clorură de vinil nereacționat (VCM)

S-au adăugat aditivi, cum ar fi dispersanți (de exemplu, PVA), inițiatori și terminatori

O cantitate mică de oligomeri și produse izomerice

Aceste substanțe au ca rezultat ape uzate cu o concentrație de COD relativ scăzută (în general 100-400 mg/L), dar biodegradabilitate slabă și care conțin substanțe organice greu-de degradate (cum ar fi alcoolul polivinilic PVA), ceea ce face procesul de tratare mai dificil.

Gestionați diagrama de comparație

IV. Fluxul de proces pentru tratarea apelor uzate din PVC

Fluxul procesului de tratare a apelor uzate lichide mama PVC

Apa uzată lichidă mamă produsă în timpul procesului de producție a PVC (policlorură de vinil) are caracteristici precum concentrația mare de materie organică, conținutul ridicat de sare și dificultatea de degradare. Fluxul procesului de tratare trebuie să combine mai multe etape, inclusiv pre-tratarea, tratarea în profunzime și recuperarea resurselor, pentru a atinge conformitatea cu standardele de evacuare sau reciclarea resurselor. Următoarea este o analiză a fluxului procesului de tratare a apelor uzate lichide din PVC pe baza rezultatelor căutării:

1) Etapa de pre-tratament

Pre-tratarea este pasul cheie în tratarea apei uzate lichide mamă din PVC, având ca scop eliminarea particulelor solide în suspensie, a substanțelor coloidale și a unor compuși organici solubili din apele uzate, creând condiții pentru o tratare ulterioară în profunzime.

1. Pre-tratament fizic

Sedimentarea prin coagulare: Prin adăugarea de coagulanți (cum ar fi PAC, PAM) și coagulanți auxiliari, solidele în suspensie, coloizii (cum ar fi PVA) din apele uzate formează flocuri și precipită, îmbunătățind biodegradabilitatea apei uzate. Această metodă este utilizată pe scară largă în tratarea apelor uzate lichide mamă centrifugă din PVC.

Filtrare: Folosirea de filtre cu nisip, filtre cu discuri etc., pentru a îndepărta solidele reziduale în suspensie după pre-tratare, asigurând funcționarea stabilă a sistemelor de tratare ulterioare (cum ar fi ultrafiltrarea, osmoza inversă).

Pre{0}}tratament chimic

Demulsionare și îndepărtare a uleiului: Pentru apele uzate care conțin emulgatori, dispersanți (cum ar fi apa reziduală din rășină din pastă de PVC), prin ajustarea pH-ului și adăugarea de demulgatori speciali, starea de emulsionare este perturbată și substanțele uleioase sunt îndepărtate.

Pretratare avansată de oxidare: folosind tehnologia fotochimică avansată de oxidare (cum ar fi echipamentele ultraviolete de degradare cu oxidare avansată), folosind radicali hidroxil (·OH) pentru a oxida și descompune substanțele organice greu-de-degradabile (cum ar fi PVA), îmbunătățind biodegradabilitatea apei uzate.

2) Etapa de tratament profund

Etapa de tratare profundă vizează în principal concentrația mare de materie organică, conținut de sare și urme de poluanți rămași după pre{0}}tratare, folosind tehnologii precum tratarea biologică și separarea prin membrană pentru a purifica în continuare calitatea apei.

1. Tratament biologic

Proces combinat de acidificare prin hidroliză-UASB-A/O-MBR:

Apa uzată organică cu-concentrație mare după ajustare este introdusă în rezervorul de acidificare prin hidroliză pentru a îmbunătăți biodegradabilitatea, apoi intră în UASB (pat de nămol anaerob cu curgere ascendentă) pentru o degradare anaerobă eficientă. Efluentul anaerob intră în sistemul A/O (anoxic-aerob) pentru îndepărtarea azotului și a fosforului și în cele din urmă trece prin sistemul MBR (bioreactor cu membrană) pentru a îndepărta în continuare materia organică și solidele în suspensie.

2. Tehnologia de separare a membranei

Sistem de ultrafiltrare - osmoză inversă (UF-RO):

Apa uzată pretratată este procesată de sistemul de ultrafiltrare pentru a îndepărta particulele de PVC, inițiatorii și alte impurități. Filtratul intră apoi în sistemul de osmoză inversă pentru a îndepărta în continuare sărurile și substanțele organice. Apa produsă poate fi refolosită în procesul de producție, cu o rată de reutilizare de peste 70%. Acest proces funcționează la o temperatură fizică și constantă, are un consum redus de energie, iar calitatea apei tratate nu prezintă diferențe semnificative față de apa proaspătă desarata.

În tehnologia brevetată Huaguo Yuhang, membranele cu carbură de siliciu cu energie redusă-sînt folosite pentru a filtra apa reziduală din lichidul mamă, pentru a recupera particulele de PVC și pentru a obține utilizarea resurselor de apă uzată.

3. Tratament profund de oxidare avansat

Oxidarea ozonului/Oxidarea catalitică: După tratarea biochimică, degradarea ulterioară a substanțelor organice refractare este efectuată prin oxidarea ozonului sau oxidarea catalitică a ozonului (catalizator heterogen) pentru a asigura un COD stabil și conforme în efluent.

3). Utilizarea resurselor și tratarea terminală

1. Utilizarea resurselor de apă

Apele uzate după tratarea în profunzime pot fi filtrate prin filtrare cu membrană (ultrafiltrare + osmoză inversă) și tehnologie EDI (electrodeionizare) pentru a îndeplini standardele de calitate a apei pentru procesele de producție și pot fi reutilizate în procese precum curățarea reactoarelor de polimerizare și răcirea echipamentelor.

Sistemul de circulație a apei de răcire realizează o utilizare eficientă a resurselor de apă prin adăugarea de inhibitori de coroziune și tehnologii electronice de detartrare.

2. Descărcarea de conformitate a terminalului

Pentru apele uzate care nu pot fi refolosite, după ce au fost tratate prin procesele de mai sus, acestea trebuie îndepărtate în continuare de poluanții reziduali printr-un filtru de cărbune activ biologic pentru a asigura conformitatea cu indicatorii COD, BOD5, SS etc. înainte de descărcare.

În tratarea gazelor de eșapament, gazele toxice precum VCM (clorura de vinil) sunt tratate prin adsorbție de cărbune activ/recuperare adâncă la rece, ardere catalitică și scruber alcalin.

V. Organigrama de tratare a apelor uzate

Ape uzate de producție → Coagulare și filtrare → Îndepărtarea uleiului și coagulare → Acidificare hidrolitică → Tratare biochimică anaerobă → Tratare biochimică aerobă → Tratare avansată → Reutilizare sau descărcare