摘要:电石法聚氯乙烯生产技术的特征决定了其生产污水中必然存在大量的汞,汞的存在不但影响到水资源的综合利用,同时也对周围环境产生较大的危害与影响。本文立足于生产实践现状,首先介绍了电石法聚氯乙烯生产过程中含汞废水的处理对策,其次结合处理的流程与工艺特征,对电石法聚氯乙烯生产过程中吸附效果进行了评价,希望可以为其他企业实施技术改造提供新的思路、见解。
关键词:聚氯乙烯生产;含汞废水处理;吸附处理技术
引言
电石法聚氯乙烯生产主要采用活性碳作为生产载体,选择氯化汞作为催化剂来进行催化。尽管根据生产技术原理,汞不会被消耗,但是生产实践中,由于高温条件下汞会升华,所以往往会出现大量的氯乙烯气体中存在汞的问题,导致后续生产废水中存在一定比例的汞,严重影响了污水处理,甚至成为限制行业发展的重要因素,现结合详细案例就电石法聚氯乙烯生产中含汞废水的处理策略探讨如下。
一、项目概述
本项目为年产值40万吨电石法聚氯乙烯生产项目,为了提升污水排放控制水平,生产过程中应用了高效除汞设备,配合组合塔进行多余氯化氢的处理,通过粗氯乙烯进入到净化工艺当中,可以解决高效吸附的问题,同时也可以安排相对高效的其他装置来满足除汞设计要求,整体效果得到了改善。相比于传统除汞设备而言,该项目选择的除汞工艺稳定性高,吸附性能好,经过高效除汞后,酸汞的吸附水平得到了大幅度的提升。
经过科学查验分析后,本项目的汞流失可以归纳如下四个方面:
其一,废汞触媒。
汞触媒在整个生产过程中占据着十分重要的地位,该材料参与到固定反应器当中的化学反应。一般来说,经过一段时间的反应后,一定比例的氧化汞会出现失活的问题,无法继续参与生产,生产效率此时会发生大幅度的下降。工业上多采用抽出废旧触媒,添加新触媒的方式予以解决生产问题,该类型的废触媒经过国家管理规定与存储控制的要求,并不会对环境产生污染与影响,但是如果管理不善,则有出现安全风险与污染风险的可能性。
其二,抽触媒废水。
在生产过程中,汞触媒使用后会逐渐失去活性,通过抽出废触媒的方式可以降低汞的不良影响,借助于倒换、翻转的方式即可满足生产要求。采取真空负压装置则可以有效解决转化器列管当中的氯化汞触媒不良影响,此时真空负压装置生产的抽触媒废水能够送往预定的岗位进行处理,避免出现大规模污染的问题。
其三,高效除汞器。
高效除汞设备是一种专门应用于装填触媒后除汞吸附的设备类型。该设备的特征在于上下头均填充大量的活性碳物质,这些活性碳会紧紧的贴在表面当中,相比于其他类型的吸附装置而言具有更强的废气吸附性能。由于汞经过废活性炭时能够得到有效的吸附控制,其中的汞具有一定的活性和纯度,能够送往具有资质的企业进行回收后循环利用,从而有效降低后期污染的处理压力。
其四,碱洗塔排水系统。
碱洗塔的排水系统中的工作主要是中和残余的氯化氢气体,在确保压缩效果的条件下降低氯化氢的含量。在碱洗塔使用一段时间后,为了保持碱洗的效果,需要对碱洗液进行更换,采取一次水冲洗的方式可以快速解决排水系统当中的剩余残渣。另外,碱洗塔排水系统也是含汞废水来源最为丰富的区域,所以在进行技术应用时,要特别关注这个部分,做好回收处理与综合应用,对除汞岗位进行严格回收、检验后才予以排放,最大限度的保护好生产设备以及污水排放标准,为促进行业可持续健康发展奠定坚实的基础条件。
二、电石法聚氯乙烯含汞废水吸附除汞对策
1.吸附方案
电石法聚氯乙烯生产过程中,大多数的氯化氢经过吸收塔吸收后可以得到控制,而这个部分汞污染也是最为严重的区域。质量分数较高的盐酸可以被循环综合利用,也是氯乙烯合成的原材料,通过废汞废酸恒沸蒸馏处理,可以将废酸中的氯化氢控制在更为科学的含量条件下,稀释后可以满足水洗塔的补水控制要求,作为补水塔进入到循环装置中循环利用,即可满足生产的实际要求。在本项目当中,选择了沉降技术、膜过滤技术相结合的除汞处理方法,配合高效吸附设备来进行汞处理,除汞效果十分突出。根据工艺实施的情况来看,首先经过原水箱采取化学沉淀的方式进行一次处理,然后进入到压滤、过滤环节进行二次处理,经过中间水箱后进行最终的吸附装置处理环节,最终达到达标控制的结果。
2.处理工艺
根据汞流向的分布情况进行处理工艺设置,可以得到如下具体的吸附工艺流程图,整体流程图设计遵从吸附原理与吸附方案的设计要求,分别通过多次间断排放处理后达到最终的排放效果,电石法聚氯乙烯生产中含汞废水的处理流程如下图1所示。
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图1 电石法聚氯乙烯含汞废水吸附工艺
三、电石法聚氯乙烯含汞废水吸附除汞效果分析
电石法生产聚氯乙烯生产过程中解决含汞废水技术的应用效果需要借助于科学的评价手段进行分析。根据本项目技术优化后的参数结果来看,连续运行循环5~7天后,含汞废水的整体处理效果显著,碱洗塔排水量得到了有效的控制,同时含汞废水的总量得到了减小,水资源的综合利用效率有较大幅度的提升。对比技术改造前后的数据来看,技术改造之前,碱洗塔的废水达到12立方米每天,冲洗量达到18立方米每天,而技术改造后,这两个数值分别降低到了4立方米以及3立方米,整体控制效果达到了60%~80%,为企业节约了大量的成本,拓展了利润空间。
总结
综上所述,电石法聚氯乙烯生产过程中采取技术改造的方式来满足排放控制要求,不但可以为企业节约大量的水资源,降低成本,同样也有助于企业向着可持续发展的方向发展。本项目制定了科学的排放管理策略,提升水资源综合利用效率,降低了水资源的处理成本,同时也在客观上推进了清洁生产的进程,为行业的可持续健康发展创造了良好的条件,建议推广使用。
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