专利名称：Pvc离心母液处理工艺及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及废水的处理方法及设备，尤其涉及一种PVC离心母液的处理工艺及设备。
背景技术：
聚氯乙烯作为重要的有机聚合材料，广泛应用于轻工、建材、农业、日常生活、包装、电力、公用事业等部门，尤其是在塑料材料(建筑塑料、农用塑料、塑料包装材料、日用塑料、工业用工程塑料)应用领域占有重要的地位。现在工业上常用的PVC制备工艺是由原料氯乙烯经聚合、气提、沉降、离心等步骤得到聚氯乙烯(PVC)，所剩离心母液中除水之外还含有PVC颗粒、氯乙烯(VCM)单体、中止剂、絮凝剂、引发剂等复杂成份，因此无法直接回收使用；目前对此种PVC离心母液常常采用生化方法或者传统的物理方法处理，得到的清液只能降级回收利用，无法再直接回用于后续的聚合工序。有报道直接采用滤膜来处理PVC离心母液可得到直接回用的过滤清液，但由于PVC离心母液中含有各种各样的杂质，这种处理工艺中过滤膜极易被堵住，其利用寿命很短，直接导致了该种工艺的高成本。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的之一是提供一种能够对PVC离心母液进行处理以得到可直接回收利用于聚合工序的过滤清液的处理工艺。
本发明的第二个目的是提供一种采用上述工艺的PVC离心母液的处理设备。
为达到上述第一个发明目的，本发明提供一种PVC离心母液的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤(1)将PVC离心母液输往一调温装置进行调温，将所述PVC离心母液的温度调节至20-40℃，得到调温后的PVC离心母液；(2)将所述调温后的PVC离心母液输往一气水混合装置，通过气水混合得到经气水混合的PVC离心母液；(3)将所述经气水混合的PVC离心母液输往一固液分离装置，通过固液分离而得到中间液和回收液；(4)将所述中间液输住一反渗透装置，通过反渗透膜过滤得到可直接回用的过滤清液。
较佳地，所述的调温采用自然降温槽或板式热交换器或者其组合的方法进行。
较佳地，所述的气水混合采用喷淋、曝气、气提之一或者其任意组合的方法进行。
较佳地，所述的固液分离采用沉降、砂滤、微滤、超滤之一或者其任意组合的方法进行。
较佳地，所述的反渗透装置采用反渗透过滤膜进行。
为实现上述第二个发明目的，本发明提供一种采用前述工艺的PVC离心母液的处理设备，其特征在于，包括调温装置、设置在所述调温装置之后的气水混合装置、设置在所述气水混合装置之后的固液分离装置和设置在所述固液分离装置之后的反渗透装置。
较佳地，所述调温装置由一自然降温槽或一板式热交换器或其组合构成。较佳地，所述气水混合装置由一喷淋装置或一曝气装置或一气提装置或其中任意两个或三个组合构成。
较佳地，所述固液分离装置由一沉降池或一砂滤装置或一微滤装置或一超滤装置或其中任意两个或多个以上组合构成。
由于本发明采用上述工艺和设备去除PVC离心母液中的杂质，得到过滤清液，从而达到可直接回用于聚合工序的标准；同时由于在该工艺中不加入絮凝剂，经处理后所剩余的回收液和浓缩液中的SS(可阻隔悬浮物)成份PVC颗粒也可实现完全回收。
图1为现有技术的PVC离心母液处理工艺流程图；图2为本发明的PVC离心母液的处理工艺第一实施例的流程图；图3为本发明的PVC离心母液的处理工艺第二实施例的流程图；图4为本发明的PVC离心母液的处理工艺第三实施例的流程图；图5为本发明的PVC离心母液的处理工艺第四实施例的流程图；图6为本发明的PVC离心母液的处理工艺第五实施例的流程图；图7为本发明的PVC离心母液的处理设备的一个实施例的示意图；图8为本发明的PVC离心母液的处理设备的另一实施例的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
参见图1，图中所示是现有技术的PVC离心母液处理工艺流程图。PVC离心母液在进入处理装置之前，首先要经过格栅去除PVC离心母液中大块的漂浮物和悬浮物以保证后续处理装置的正常运行，经过格栅的PVC离心母液进入提升泵房的吸水池，然后进入两级平流式沉砂池以分离掉净砂。进入混合池与絮凝剂混合，再经反应池和斜管沉滤池净化的水进入气浮池，再经过清水池和砂滤池过滤，所出水基本达到二级排放标准，但不能回用于PVC聚合工序。
参见图2，图中所示是本发明的一种PVC离心母液的处理工艺的第一实施例的流程图，包括以下步骤(1)将浊度为5.69NTU(散射浊度单位)、COD(化学需氧量)为208mg/L、电导为365us/cm、PH为7.0左右、温度为60℃的PVC离心母液50L输往一调温装置——〔阿法拉伐的〕板式换热器进行调温，通过热交换得到调温至20℃的PVC离心母液，经检测，其浊度升高至5.99NTU，其他参数改变微小；(2)将调温后的PVC离心母液输入一气水混合装置——喷淋塔内，通过安装在喷淋塔中的喷淋头喷出，从而将所述PVC离心母液中的液体打散成雾状，使其中易挥发的组分和空气充分接触发生物理化学反应，降低了所述PVC离心母液中的有机物浓度，经检测，经气水混合后的PVC离心母液的COD下降至181mg/L；(3)将经气水混合后的PVC离心母液输往一固液分离装置，该固液分离装置包括一沉降池和一(Hyflux生产Kristal 300型)超滤装置，先将经气水混合后的PVC离心母液在沉降池中自然沉降4小时，得到上层清液和下层回收液，此时，上层清液的COD下降至118mg/L，浊度降低至2.5NUT，电导率则上升至478us/cm；然后再将上层清液通过超滤装置进行超滤分离得到中间液和浓缩液，所述中间液的COD为110mg/L，电导率为452us/cm，浊度降至0.01NTU，PH保持不变；(4)再将经固液分离得到的中间液输入一(GE的Duraslick抗污染膜RO8040型)反渗透装置，通过其中的反渗透膜过滤得到可直接回用的过滤清液，经检测，此时所得过滤清液的COD小于10mg/L，不含有终止剂和引发剂，电导率为10us/cm，清液中仅仅含有少量的氯乙烯，达到可再次回用于聚合工序的标准。
参见图3，图中所示是本发明的一种PVC离心母液的处理工艺的第二实施例的流程图，包括以下步骤(1)将浊度为10.52NTU、COD为259mg/L、电导率为438us/cm、PH为7.0左右、温度为60℃的PVC离心母液输往一调温装置——自然降温槽进行调温，通过自然调温至40℃，经检测，此时其浊度升高至11.10NTU；(2)将调温后的PVC离心母液输入一气水混合装置，该气水混合装置包括一带有压缩空气泵的曝气池和一带有压缩蒸汽泵的气提塔，先将调温后的PVC离心母液输入曝气池内，压缩空气泵将压缩空气打入曝气池中，使曝气池中的液体处于强烈的搅动状态，并使空气中的氧气转移到PVC离心母液中，进行曝气处理，30分钟后，将曝气处理后的PVC离心母液输入气提塔内，压缩蒸汽泵将压缩蒸汽打入气提塔中，使PVC离心母液和蒸汽在气提塔内充分混合，使PVC离心母液中溶解的气体和挥发性的物质穿过气液界面，向气相移动，液体部分为经气水混合后的PVC离心母液；(3)将经气水混合的PVC离心母液输入一固液分离装置—(NOVO SPRING公司提供的NFY-8080型)超滤装置内进行固液分离处理，得到中间液和浓缩液，该中间液的COD为118mg/L，电导为427us/cm，浊度下降到0.01NTU，PH为7.0；(4)再将经固液分离后所得到的中间液输入一(海德能公司提供的LFC2-8040型抗污染型)反渗透装置，通过其中的反渗透膜过滤得到可直接回用的过滤清液，经检测，此时所得过滤清液的COD小于10mg/L，且不含有终止剂和引发剂，电导率为9.4us/cm，过滤清液中仅仅含有少量的氯乙烯，达到可再次回用于聚合工序的标准。
参见图4，图中所示是本发明的一种PVC离心母液的处理工艺的第三实施例的流程图，包括以下步骤(1)将浊度为11.87NTU、COD为214mg/L、电导率为449us/cm、PH为7.4左右、温度为65℃的PVC离心母液输往一调温装置——自然降温槽内进行调温，通过自然调温至25℃，经检测，其浊度升高至13.2NTU；(2)将调温后的PVC离心母液输入一气水混合装置——带有压缩空气泵的曝气池内，曝气池上还带有一喷头，所述压缩空气泵将压缩空气打入曝气池中，使曝气池中的液体处于强烈的搅动状态，并使空气中的氧气转移到PVC离心母液中，进行曝气处理，30分钟后，经曝气处理后的母液从曝气池上的喷头喷出，得到经气水混合后的PVC离心母液，此时其COD下降为162mg/L；(3)将经气水混合后的PVC离心母液在静压力的作用下输入一固液分离装置——(GE公司提供的EW8040F型)微滤装置内进行固液分离处理，得到中间液和浓缩液，所述中间液的COD为150mg/L，电导率为440us/cm，浊度为0.03NTU，PH为7.3；(4)再将经固液分离得到的中间液在静压力的作用下输入一(DOW提供的BW30LE-440型)反渗透装置，通过其中的反渗透膜过滤得到可直接回用的过滤清液，经检测，此时得到的过滤清液的COD小于10mg/L，不含有终止剂和引发剂，电导率为8.9us/cm，过滤中仅仅含有少量的氯乙烯，达到可再次回用于聚合工序的标准。
参见图5，图中所示是本发明的一种PVC离心母液的处理工艺的第四实施例的流程图，包括以下步骤(1)将浊度7.27NTU、COD为174mg/L、电导率为449us/cm、PH为7.0、温度为68℃的PVC离心母液50mL输往一调温装置——(阿法拉伐的)的板式换热器进行调温，通过热交换得到降温至30℃的PVC离心母液，经检测，其浊度升高至10.09NTU；(2)将降温后的PVC离心母液输入一气水混合装置——喷淋塔内，通过安装在喷淋塔的喷淋头喷出，从而将PVC离心母液中的液体打散成雾状，使其母液中易挥发的组分和空气充分接触发生物理化学反应，降低了所述PVC离心母液中的有机物浓度，经气水混合后的PVC离心母液的COD降低至168mg/L；(3)将经气水混合的PVC离心母液输往一固液分离装置，先将经气水混合的PVC离心母液输往—沉降池自然沉降4-5小时后，得到上层清液和下层回收液，再将上层清液通过砂滤装置，分离得到中间液，其COD为124mg/L，电导率为579us/cm，浊度为1.04NTU；(4)再将固液分离得到的中间液在静压力的作用下输入(海德能公司提供的2-8040型抗污染型)反渗透装置，通过其中的反渗透膜过滤得到可直接回用的过滤清液，经检测，此时得到的过滤清液的COD小于10mg/L，不含有终止剂和引发剂，电导率为9.8us/cm，过滤中仅仅含有少量的氯乙烯，达到可再次回用于聚合工序的标准。
参见图6，图中所示是本发明的一种PVC离心母液的处理工艺的第四实施例的流程图，包括以下步骤(1)将浊度为4.32NTU、COD为68mg/L、电导率为237us/cm、PH为7.4左右、温度为49℃的PVC离心母液输往一调温装置——自然降温槽内进行调温，通过自然调温至36℃，经检测，其浊度升高至5.65NTU；(2)将调温后的PVC离心母液输入一气水混合装置——带有压缩空气泵的曝气池内，曝气池上还带有一喷头，所述压缩空气泵将压缩空气打入曝气池中，使曝气池中的液体处于强烈的搅动状态，并使空气中的氧气转移到PVC离心母液中，进行曝气处理，30分钟后，经曝气处理后的母液从曝气池上的喷头喷出，得到经气水混合后的PVC离心母液，此时其COD上升为131mg/L；(3)将经过气水混合的母液输入一固液分离装置——(ARKAL公司生产的SPIN KLIN叠片式全自动反冲洗型)Arkal过滤器内，分离得到中间液和浓缩液，所述中间液的COD下降到110mg/L，电导率为233us/cm，浊度为0.25NTU，PH为7.3；(4)再将经固液分离得到的中间液在静压力的作用下输往(TORAY提供的TML20-370抗污染型)反渗透装置，通过其中的反渗透膜过滤得到可直接回用的过滤清液，经检测，此时得到的过滤清液的COD小于10mg/L，不含有终止剂和引发剂，电导率为0.1us/cm，过滤中仅仅含有少量的氯乙烯，达到可再次回用于聚合工序的标准。
上述实施例中的浓缩液和反渗透过滤所剩回收液中的SS成分成份PVC颗粒过滤，冲洗得到也可实现完全回收的标准。
参见图7，图中所示是本发明的一种PVC离心母液的处理设备的一个实施例的示意图，包括调温装置、气水混合装置、固液分离装置和反渗透装置，其中，调温装置为一自然降温槽7，气水混合装置为一曝气池8和一喷淋塔2，固液分离装置为一沉降池4和一超滤装置5，反渗透装置为一反渗透过滤装置6。所述自然降温槽7设有PVC离心母液的进液口71和出液口72；所述曝气池8设有PVC离心母液的进液口81、出液口82和空气的进气口83；所述喷淋塔2设有PVC离心母液的进液口21、出液口22、空气的进气口23和出气口24；所述沉降池4设有PVC离心母液的进液口41、出液口42和排泥口43；所述超滤装置5设有离心母液的进液口51、中间液的出液口52和浓缩液的出液口53；所述反渗透过滤装置6设有中间液的进液口61、过滤清液的出液口62和回收液的出液口63。所述自然降温槽7的出液口72通过管道与带有空气压缩泵16的曝气池8的进液口81相连，所述曝气池8的出液口82通过管道与带有空气压缩泵17的喷淋塔2的进液口21相连，所述喷淋塔2的出液口22通过管道与沉降池4的进液口41相连，所述沉降池4的出液口42通过管道与超滤装置5底部的进液口51相连，所述超滤装置5顶部的出液口52通过管道和反渗透装置6的进液口61相连，通过过滤得到的过滤清液从出液口62排出回用于聚合工序，过滤所剩回收液从出液口63排出，其中SS成分PVC颗粒经过滤，冲洗回收。上述所示的喷淋塔2也可以用气提塔(图中未示)来代替。
参见图8，图中所示是本发明的一种PVC离心母液的处理设备的另一个实施例的示意图，包括调温装置、气水混合装置、固液分离装置和反渗透过滤装置，其中，调温装置为一板式热交换器1，气水混合装置为一沉降池4和气提塔9，固液分离装置为一砂滤装置12。所述板式热交换器1设有PVC离心母液的进液口14、出液口15、蒸汽的进液口19和出液口20；所述的沉降池4设有PVC离心母液的进液口41、出液口42和排泥口43；所述气提塔9设有PVC离心母液的进液口91、出液口92、蒸汽的进汽口93和出汽口94；所述砂滤装置12在其顶部设有液体的进液口121，在其底部设有液体的出液口122，另还设有反洗液进液口123和排污口124；所述反渗透装置6设有中间液的进液口61、过滤清液的出液口62和回收液的出液口63。所述板式热交换器1的PVC离心母液出液口15通过管道与沉降池4的进液口41相连，所述沉降池4的出液口42通过管道与带有蒸汽压缩泵18的气提塔9进液口91相连，所述气提塔9的出液口92通过管道与砂滤装置12顶部的进液口121相连，砂滤装置12的出液口122通过管道与反渗透过滤装置6的中间液的进液口61相连，通过过滤得到的过滤清液从出液口62排出回用于聚合工序，过滤所剩回收液从出液口63排出，其中SS成分PVC颗粒经过滤、冲洗回收。上述所述的砂滤塔12也可以用微滤装置(图中未示)或者Arkal过滤器(图中未示)来代替。微滤装置(图中未示)的进液口(图中未示)和出液口(图中未示)分别设在微滤装置(图中未示)的底部和顶部，而反洗液的进液口(图中未示)设在靠近顶部的一侧面，而排渣口(图中未示)设在靠进另一侧面的底部。本发明采用传统的处理技术和滤膜技术相结合的工艺去除PVC离心母液中的杂质，得到过滤清液，达到可回用于聚合工序的程度，反渗透过滤装置采用热水反冲清洗过滤膜，其过滤膜的处理能力得到恢复，很大程度上延长了过滤膜的是使用寿命。同时由于在该工艺中不加入絮凝剂，PVC母液中的SS成分PVC颗粒可以实现完全回收，并且达到产品的要求。
权利要求
1.一种PVC离心母液的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤(1)将PVC离心母液输往一调温装置进行调温，将所述PVC离心母液的温度调节至20-40℃，得到调温后的PVC离心母液；(2)将所述调温后的PVC离心母液输往一气水混合装置，通过气水混合得到气水混合后的PVC离心母液；(3)将所述经气水混合后的PVC离心母液输往一固液分离装置，通过固液分离而得到中间液和回收液；(4)将所述中间液输住一反渗透装置，通过反渗透膜过滤得到可直接回用的过滤清液。
2.如权利要求1所述的一种PVC离心母液的处理工艺，其特征在于，所述的调温采用自然降温槽或板式热交换器或者其组合的方法进行。
3.如权利要求1所述的一种PVC离心母液的处理工艺，其特征在于，所述的气水混合采用喷淋、曝气、气提之一或者其任意组合的方法进行。
4.如权利要求1所述的一种PVC离心母液的处理工艺，其特征在于，所述的固液分离采用沉降、砂滤、微滤、超滤之一或者其任意组合的方法进行。
5.如权利要求1所述的一种PVC离心母液的处理工艺，其特征在于，所述的反渗透装置采用反渗透膜进行。
6.一种实现如权利要求1所述PVC离心母液处理工艺的设备，其特征在于，包括调温装置、设置在所述调温装置之后的气水混合装置、设置在所述气水混合装置之后的固液分离装置和设置在所述固液分离装置之后的反渗透装置。
7.如权利要求6所述的一种PVC离心母液处理工艺的设备，其特征在于，所述调温装置由一自然降温槽或一板式热交换器或其组合构成。
8.如权利要求6所述的一种PVC离心母液处理工艺的设备，其特征在于，所述气水混合装置由一喷淋塔或一曝气池或一气提塔或其中任意两个或三个组合构成。
9.如权利要求6所述的一种PVC离心母液处理工艺的设备，其特征在于，所述固液分离装置由一沉降池或一砂滤装置或一微滤装置或一超滤装置或其中任意两个或多个以上组合构成。
全文摘要
一种PVC离心母液的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤(1)将PVC离心母液输往一调温装置进行调温，将所述PVC离心母液的温度调节至20－40℃，得到调温后的PVC离心母液；(2)将所述调温后的PVC离心母液输往一气水混合装置，通过气水混合得到气水混合后的PVC离心母液；(3)将所述经气水混合后的PVC离心母液输往一固液分离装置，通过固液分离而得到中间液和回收液；(4)将所述中间液输往一反渗透装置，通过反渗透膜过滤得到可直接回用的过滤清液。同时本发明提供一种实现所述PVC离心母液处理工艺的设备。本发明采用上述工艺和设备去除PVC离心母液中的杂质后所得到的过滤清液达到可再次回用于聚合工序的标准。
文档编号C02F1/44GK1843955SQ20051002496
公开日2006年10月11日 申请日期2005年4月7日 优先权日2005年4月7日
发明者李国新 申请人:凯膜过滤技术(上海)有限公司