聚合母液水优化处理及循环利用

韩慧珏，刘建平，王小伟，刘 勇，杨永峰

（陕西北元化工集团化工分公司，榆林 锦界 719319）

陕西北元化工集团化工分公司100万t/a聚氯乙烯项目共有2套母液水处理装置，每套处理能力约160 m3/h。该公司聚氯乙烯分厂公用母液水处理工序在生产过程中，因母液水出水水质指标不稳定造成偶尔超标现象，导致母液水无法直接回用而排至热电公司污水系统进一步处理，造成了水资源的浪费，也给热电公司的污水处理系统带来了一定的处理压力与环保压力。通过对聚合母液水水质进行分析，研究了降低母液水中COD、悬浮物等杂质的有效方法，进一步优化了母液水的回用方案，确保实现提高水资源利用率、降低水消耗的目的。

1 母液水成分

PVC母液水中的主要成分为细小粒径的聚合物，在水中以SS形式存在；其次是少量的残留助剂。由于该套生产工艺所用的水均为去离子水，所产生的PVC母液废水也近似于含杂质的软化水，其温度、浊度高且富含大量的有机物。

2 母液水处理流程

聚合工序送来的母液水经废水中和池加入中和剂（NaOH）调节pH值，同时加入絮凝剂（PAC）。经废水中和池后溢流至絮凝池，絮凝池中加入聚丙烯酰胺（JAM），废水依次溢流至一级沉淀池、中间水池，中间水池的废水经离心泵输送至凉水塔进行冷却后，废水依次溢流经过1-16个曝气池。经过曝气池的废水依次溢流至二级沉淀池、处理后水池；经过砂滤器与活性炭吸附器过滤后送往过滤后水池，经消毒池后外排或回用。一级沉淀池与二级沉淀池所沉淀污泥，送往污泥总池，经污泥泵送至压滤机压滤除水。

3 母液水处理系统存在问题

3.1 凉水塔处理能力不足

公用一二期母液水处理各使用2台玻璃钢喷雾式凉水塔，在运行过程中，凉水塔喷头常出现频繁堵塞现象，需定期清理喷头。因凉水塔无备机，在清理凉水塔喷头时母液水不能进行有效的降温处理，水温偏高容易导致培养好的微生物死亡，并造成母液水出水水质严重超标。

图1 母液水处理工艺流程

3.2 母液水出水COD不稳定

聚合工序产生的离心母液水中因含有大量PVA和残留引发剂，导致在母液水处理过程中COD较高，影响曝气池内微生物的存活量偏少，造成其COD不能很好的降解；同时，因聚合送母液水处理工序的水量不稳且波动大，造成母液水出水指标COD不稳定且偶尔出现超标现象，导致母液水外排至热电公司污水处理系统，给热电公司的污水处理系统带来了一定的处理压力与环保压力。

3.3 母液水回用系统工艺缺陷

聚合母液水处理后，送往公司乙炔分厂一、二期发生工段及动力检修分厂一、二期循环水站，因管道为串联方式连接，导致供乙炔分厂水压力不足，不能满足乙炔分厂、动检分厂的有效使用。

4 母液水处理系统改进措施

4.1 母液水处理工序新增凉水塔

保留公用母液水处理原有凉水塔，在母液水处理第三个曝气池上浇筑混泥土，安装新增凉水塔，以便单台凉水塔停用检修时新旧凉水塔切换使用，从而保证母液水生化池温度稳定合格，保证曝气池内培养好的细菌能稳定生存。

4.2 提高离心干燥送母液水处理废水泵的输送能力

通过更换聚合干燥送往公用的母液废水泵，增大干燥送往公用母液水处理工序的废水泵输送能力，将输送泵能力由100 m3/h提高至120 m3/h，减少了聚合干燥母液水槽发生溢流的现象。

4.3 优化微生物的培养过程

重新培养活性污泥，投加微生物，进一步优化微生物的培养过程。在曝气池内以一定比例投加面粉、尿素、磷酸二氢钠、酵母菌等，同时控制曝气池温度在18～35℃、pH值为6.5～8.5、曝气池内溶解氧在1～3 mg/L。定期测定曝气池水温、pH值、溶解氧、曝气池进水水量、出水COD、出水氮和磷、酵母菌的发酵情况与投加时间，并观察曝气池泡沫情况，以此改善微生物的生存环境。

4.4 处理后母液水回用改造

将二期母液水处理工序中2台外排泵（2PU1521A/B）出口由原来的一条输送管线改为单台泵单条输送管线，实现外排泵2A通过原有输送管线单独送往二期乙炔发生工段。一期母液水处理工序2台外排泵（A/B）也由原一条输送管线改为单台泵单条输送管线，同时从外排泵A出口配管至公用一期循环水站处与地管W3线碰口，实现一期处理后母液水单独送往一期乙炔分厂。二期母液水外排泵2B出口新增管线与一期外排泵B原出口管线连通，再配管至合成变压吸附C线与去二期动检循环水站管线碰口，从而实现送往二期动检循环水站；一期动检循环水站补水则通过外排泵B原出口管线进行补水。通过上述改造，实现了处理后母液水输送至各用户送水流量稳定，处理后母液水实现了最优回用。

4.5 公用一、二期母液水平衡改造

聚合二期干燥送往公用二期母液水处理的废水量在150～160 m3/h，而其经过公用母液水处理工序后出水COD在30×10-6以下；聚合一期干燥送往公用一期母液水处理的废水量在160～180 m3/h，而其经过公用母液水处理工序后出水COD在40×10-6以下；聚合一二期送往公用一二期母液水处理工序的废水无法互倒，不利于一二期母液水处理工序在开停车过程中母液水的平衡处理，影响聚合及公用母液水处理工序的开停车过程以及母液水处理工序的出水水质指标。通过改造，将聚合一期干燥送往公用一期母液水处理工序的母液水废水泵PU1209/2209和聚合二期干燥送往公用二期母液水处理工序的母液水废水泵2PU1209/2209出口连通，实现了对公用一、二期母液水处理工序母液水进水水质与进水水量的系统平衡，即当公用一期或二期母液水处理工序遇到活性污泥出现异常等问题时，可适当调整其进水流量，使对母液水处理工序进行为期6天左右活性污泥培养的调整而不影响整个系统的运行，改造前后送水流程示意图分别见图2和图3。

图2 改造前送水（乙炔、动检分厂）流程示意图

图3 改造后送水（乙炔、动检分厂）流程示意图

图4 公用一、二期母液水平衡改造示意图

5 结语

研究了降低母液水中COD、悬浮物等杂质的有效方法，实现母液水处理工序出水COD在30×10-6左右。解决了因母液水出水水质指标不稳定且偶尔出现超标现象而导致母液水外排至污水系统现象，减轻了公司的污水处理系统处理压力与环保压力；母液水出水水质得到进一步的优化与处理，从而制定合理的母液水回用方案。