PVC生產(chǎn)裝置工藝廢水流量計
1 PVC生產(chǎn)工藝廢水處理的原理及工藝流程
(1)原理。
蒸汽通入廢水中，與廢水充分接觸，廢水中的溶解性氣體和某些揮發(fā)性物質(zhì)向氣相轉(zhuǎn)移，從而達(dá)到脫除水中污染物的目的。根據(jù)相平衡原理:一定溫度下的液體混合物中，每一組分都有一個平衡分壓，當(dāng)與液相接觸的氣相中該組分的分壓趨于零時，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于平衡分壓，則組分將由液相轉(zhuǎn)入氣相。
(2)工藝流程。
PVC生產(chǎn)工藝廢水經(jīng)工藝管線匯集至氯乙烯廢水收集罐，后經(jīng)廢水汽提進(jìn)塔泵、廢水過濾器、板式換熱器進(jìn)入廢水汽提塔中，通過廢水汽提塔底部上升的蒸汽與塔頂進(jìn)入的廢水逆流接觸將廢水中的氯乙烯脫出，形成氯乙烯和蒸汽的混合氣體，再經(jīng)塔頂冷凝器將蒸汽冷凝回流入塔內(nèi)，而不凝的氯乙烯氣體經(jīng)分離器回收到氯乙烯回收氣柜再次回收利用，*后由廢水汽提塔出塔泵將脫除了氯乙烯氣體的廢水經(jīng)板式換熱器輸送至露天的聚合母液水處理系統(tǒng)。[1]
圖1 改造前廢水處理裝置工藝流程
2 原廢水處理裝置運行情況
2.1 裝置運行情況
在實際運行過程中，因廢水中夾帶少量的PVC樹脂，長時間運行后，汽提塔、板式換熱器內(nèi)部會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象而導(dǎo)致其通道變小，使汽提塔進(jìn)水與出水不能很好地進(jìn)行熱量交換。廢水汽提塔出水溫度一般為:Ⅰ期裝置90～100℃，Ⅱ期裝置100～110℃;而與其換熱后進(jìn)廢水汽提塔的水溫一般為:Ⅰ期裝置50～60℃，Ⅱ期裝置30～40℃。因廢水汽提塔進(jìn)水溫度偏低，廢水在其內(nèi)部不能很好地沸騰，造成汽提塔出水中氯乙烯含量達(dá)不到環(huán)保排放要求[廢水中氯乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)在(30～80)×10-6]，具體數(shù)據(jù)見表1;且板式換熱器在實際運行過程中頻繁泄漏，存在冷熱料互串、檢修頻繁、檢修困難等問題，導(dǎo)致廢水汽提裝置不能連續(xù)、穩(wěn)定運行。
表1 改造前廢水汽提塔出水中氯乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)
2.2 裝置控制情況
在運行過程中，廢水汽提塔進(jìn)水流量、塔底液位依靠進(jìn)塔流量計進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)塔流量若偏高，則出現(xiàn)塔底液位不穩(wěn)定、廢水在汽提塔沸騰不好、廢水中氯乙烯不易脫除的問題;進(jìn)塔流量若偏低，則出現(xiàn)塔底液位不穩(wěn)定、進(jìn)塔蒸汽浪費問題，且造成廢水汽提塔脫出的混合氣體不易在塔頂冷凝器冷凝。北元化工廢水汽提塔進(jìn)塔流量計為浮子流量計，因進(jìn)塔廢水壓力為0.4 MPa，導(dǎo)致流量計內(nèi)浮子卡死在管線，使其計量不準(zhǔn)確，不便于操作人員對進(jìn)塔廢水流量的日常監(jiān)控，造成廢水汽提塔運行不穩(wěn)定。
3 優(yōu)化改造方案
3.1 裝置運行相關(guān)設(shè)備改造
拆除Ⅰ期裝置廢水汽提塔板式換熱器，更換為螺旋板式換熱器(換熱面積為150 m2)，并將拆除的板式換熱器安裝在Ⅱ期裝置廢水汽提塔處，與Ⅱ期裝置未拆除的板式換熱器并聯(lián)使用，實際運行過程中開1備1。經(jīng)過改造，廢水汽提塔冷側(cè)物料與熱側(cè)物料能很好地進(jìn)行熱量交換，進(jìn)塔廢水溫度在90℃以上，廢水在汽提塔內(nèi)部能很好地沸騰，保證了廢水汽提塔出水中氯乙烯含量指標(biāo)滿足國家相關(guān)排放要求，Ⅰ期、Ⅱ期裝置廢水汽提塔實現(xiàn)了連續(xù)、穩(wěn)定運行。
3.2 裝置日?？刂频膬?yōu)化
由于廢水中含有易導(dǎo)電介質(zhì)，將廢水汽提塔進(jìn)塔流量計由浮子流量計改造為電磁流量計，便于操作人員對進(jìn)塔廢水流量的日常監(jiān)控，維持廢水汽提塔穩(wěn)定運行。
3.3 進(jìn)水水質(zhì)的優(yōu)化
為了進(jìn)一步優(yōu)化廢水收集罐進(jìn)水水質(zhì)，防止廢水中夾帶的少量PVC樹脂進(jìn)入廢水收集罐內(nèi)堆積堵塞，在廢水收集罐進(jìn)水總管處增加分離罐，將廢水進(jìn)一步沉淀分離。所有廢水經(jīng)分離罐后，固態(tài)物質(zhì)在罐內(nèi)沉淀，而清水進(jìn)入廢水汽提塔進(jìn)行氯乙烯氣體的脫除處理。
圖2 廢水處理裝置廢水進(jìn)水口增加分離罐工藝流程
4 優(yōu)化改造效果
(1)通過將一套廢水汽提處理裝置板式換熱器更換為螺旋板式換熱器，同時在另一臺廢水汽提處理裝置增加備用板式換熱器，實現(xiàn)了廢水汽提塔連續(xù)、穩(wěn)定運行，保證了廢水汽提塔出水中氯乙烯含量滿足國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)要求，具體數(shù)據(jù)見表2。廢水汽提塔經(jīng)過優(yōu)化改造，使含氯乙烯廢水得到了很好的處理與回用，降低了環(huán)境污染，改善了水資源的浪費現(xiàn)象。
表2 改造后廢水汽提塔出水氯乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)
(2)通過將廢水汽提塔進(jìn)塔流量計由浮子流量計改造為電磁流量計，方便了操作人員對進(jìn)塔廢水流量的日常監(jiān)控，使廢水汽提塔穩(wěn)定運行。
(3)通過在廢水收集罐進(jìn)水總管處增加分離罐，將廢水進(jìn)一步沉淀與分離，防止了廢水中夾帶的少量PVC樹脂進(jìn)入廢水收集罐堆積堵塞，進(jìn)一步提升了廢水汽提塔的運行能力。
