梁多奇

（中盐吉兰泰盐化集团有限公司，内蒙古阿拉善750336）

中盐吉兰泰树脂厂PVC母液水回收装置原工艺为“超滤+反渗透”运行工艺，2010年试车运行至今，出现的问题较多，“超滤+反渗透”工艺理论脱盐率达95%以上，既能去除有机污染物又可降低无机污染物；但通过实际运行，发现由于母液水中的PVA成分非常难溶解，长期运行，浓缩液在浓度达到一定量后，将形成胶体悬浮物，粘附在UF、RO膜体表面，降低膜的通水量，且使用常规方法进行化洗再生，很难完全去除，随着生产运行时间的延长，膜的过滤效果会持续下降，只能频繁进行化洗，如此正常情况下膜组的使用寿命应为3～5年，但根据树脂几年实际的使用情况来看，从开车调试到稳定运行，不到半年便已经频繁出现UF膜组膜丝断裂及RO膜氧化失效的现象。膜处理工艺初期效果好，但无法持久，后续维护保养非常困难，成本较高，且无法保证出水水质，必须寻找一种新的处理母液水方法，保证出水指标稳定控制在要求范围内。

1 技术改造方案

1．1 母液水处理现状及工艺流程

经调研，目前国内处理母液水主要工艺为生化处理，生化出口COD＜30 mg/L，作为循环水补水，节约一次水用量，节水减排效果明显，运行成本低于1 元/m3，节约制水费用。 但是单单满足回用循环水，没有发挥母液水的最大效益，可以将生化后的母液水通过+臭氧+活性炭吸附+离子交换+回用聚合釜为主工艺的处理方法。

生化、沉淀后的母液水，先经过多介质过滤器过滤，然后使用臭氧反应器进一步氧化分解废水中的高分子有机物，之后经活性炭系统吸附后送至离子交换系统去除离子，降低电导率，检验合格的纯水循环回聚合釜使用；过滤器反洗水进入反洗水收集系统，反洗水污泥进入压滤机，干滤饼收集，清液部分与滤液回到生化系统前端，保证满足有机废水无外排的工艺要求。PVC 母液废水处理工艺流程示意图见图1。

图1 PVC母液废水处理工艺流程示意图

1．2 工艺流程简述

（1）初沉池

母液废水首先进入初沉池，通过自然沉降去除原水中残留的PVC 颗粒及容易沉淀的胶体等杂质，减轻后续处理单元的运行负荷， 为了增强沉淀效果，初沉池采用平流沉淀形式，沉淀的PVC 颗粒及粉末沉淀到池底，通过刮泥机至污泥斗中，然后通过提升泵至污泥池。

（2）预曝气调节池

由于PVC 母液水含有的污染物成分比较复杂，而且在各个时段的水质及水量有所波动，因此设置调节池，对原水水质及水量进行调节，以保证此处理装置进水水质水量的均衡性，原水通过调节池提升泵至水解酸化池进行生化预处理。

（3）冷却塔

由于原水的温度较高，因此要对其进行降温，以满足后续生化处理单元要求，PVC 母液水通过压力流进入冷却塔，采用高温型圆形逆流式，将原水温度从75 ℃降低到35 ℃，然后自流进入水解酸化池。

（4）水解酸化池

原水在水解酸化池中，通过水解酸化菌作用下将水中大分子难降解的污染物质降解为小分子的污染物物质。提高废水的可生化性，以便在后续的好氧处理中进行降解。在水解酸化池中安装有生物组合填料，增加水解酸化池中污泥浓度，从而提高处理效果。根据生化单元的运行情况，必要时投加适量的NP 营养盐。以保证微生物正常的新陈代谢。

（5）生物接触氧化池

生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中的有机污染物得到去除，污水得到净化，因此生物接触氧化处理技术，又称为“淹没式生物滤池”。另一实质是采用与曝气池相同的曝气方法，向微生物提供其所需要的氧，并起到搅拌与混合作用，这种技术又相当于在曝气池内充填微生物栖息的填料，因此又称为“接触曝气法”。生物接触氧化法的主要特征是，采用浸没在水中高孔隙率、大比表面积的填料，在其表面为微生物附着生长提供好氧生物膜。因其表面积大，可附着的生物量大，同时因其孔隙率大，基质的进入和代谢产物的移出，以及生物膜的自身更新脱落，均较为通畅，使得生物膜能保持高得活性和较高得生化反应速率。由于接触氧化法需要像活性污泥那样不断向水中曝气供氧，一部分污泥处于漂浮状态，并且，在氧化池得流态及反应动力学方面，接触氧化池与完全混合得活性污泥法相同，因而兼有活性污泥法的特点。综上所述，生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术。

在生物接触氧化池中通过好氧微生物的新陈代谢，对原水中的污染物质进行充分降解。然后自流进入二沉池。

（6）二沉池

经生化反应后废水中溶解的有机物质被充分消耗作为微生物自身营养，微生物经老化后在废水中形成活性污泥，在二沉池中进行泥水分离，污泥沉淀到池体，剩余污泥进入集泥井，然后通过提升泵进入脱水处理工段进行污泥压滤，上清液及滤液进入调节池。

（7）中间水池

原水在中间水池中暂时储存后，通过提升泵至多介质过滤池进行深度处理。

（8）石英砂过滤池

原水通过生物接触氧化处理后出水仍不能达到回用要求，因此采用石英砂过滤池进行深度处理，原水在石英砂过滤池中去除其中细小的悬浮物质、降低浊度，去除部分的在生化段未降解的COD、BOD 等污染物质。石英砂过滤池运行一段时间后进行反冲洗，反冲洗水排至调节池。滤池出水自流进入回用水池。

（9）多介质过滤器

母液废水经过生化沉淀后，来自生化处理出口的母液水经纤维过滤，去除水中悬浮物及大颗粒的胶体后进入物化深度处理系统。

（10）臭氧氧化和活性炭吸附

物化深度处理系统包括臭氧氧化和活性炭吸附2 个重要阶段。臭氧发生器产生O3，之后进入含有废水的反应器中，对剩余COD 继续分解氧化，然后由泵送到活性炭过滤器中进行剩余有机物和杂质吸附，此时COD 降低到10 mg/L 以下，储存于清水池中（做一次水用）。

（11）离子交换

纯水制造系统采用罗门哈斯离子交换技术，出水指标控制COD 小于3 mg/L，电导率小于1 μs/cm，达到聚合用水要求。

2 该项目技术难点及创新点

2.1 该项目主要解决的技术难点

母液水中含有PVA及各种残留的助剂，其中一些助剂为多元酚或杂环化合物（例如涂壁剂等），废水组成复杂，生化氧化难度大，且因为PVA粘性大，一般的水处理工艺不适用。所以该项目的难点集中于如何在不引起电导率较大变化的基础上，降低COD，去除废水的粘性，保证出水水质满足聚合生产工艺要求。

2．2 技术创新

母液废水的处理工艺采用的是预处理+水解酸化+生物接触氧化+多介质+臭氧+活性炭+离子交换+回用工艺主流程，此技术的创新点为：（1）在不同阶段辅以特殊的物化方法，将困扰同行业的涂壁类废水第一次真正实现全部回用；（2）废水中PVC收集装置， 在废水处理流程前段全部回收成品PVC，不但提高后续处理效率，而且降低了生产成本；（3）通过有效控制，使生化处理工程中污泥产生量相比减少1/3；（4）该系统可以在线监测和自动化控制，以保证污水处理达到最佳效果，所有反洗水全部回收到生化系统前段循环处理， 回收率大于96%，外排废水量与传统工艺相比减少15%；（5）运行成本较低、操作简单，无需人员值守；该项目采用生化和臭氧分解有机物，年减排COD 224 t；（6）产水水质全部回用聚合，满足聚合生产需要。

3 处理前后水质指标

处理前后水质指标见表1。

通过比较，可以看出，所有指标全部能过满足设计要求，目前处理完的水全部回用聚合釜。

表1 处理前后水质指标

4 经济、社会及环境效益

2015 年新环保法执行力度加大，建设该项目是落实国家节能减排政策和新的环保法的需要，也是推动企业节能减排的需要。

该项目实施后不但进一步加强了企业的环保治理工作，同时具有显著的经济效益、良好的社会和环境效益。

目前生产1 t 纯水需要16.14 元，母液生化水深度处理制纯水价格为4 元，因此产生的经济效益为16.14 元-4 元-2 元=12.14（元）（即1 t 水产生的经济效益）。12.14 元×145 t（母液生化水制纯水的回收率为96%）×8 000 h=1 437（万元/a），预计2 年可收回成本，经济效益可观。每年减排COD 约224 t。因母液水温度较高，从而节约了冷季制纯水加热一次水所消耗的蒸汽量。

5 结语

通过此次技术改造，母液水出水水质符合聚合釜补水水质要求，处理完的水全部回用聚合釜，节约了大量制纯水成本，从而发挥了母液水的最大经济效益，具有很强的对外推广价值。