專利名稱：聚氯乙烯生產污水再生循環應用技術的制作方法
技術領域：
本發明聚氯乙烯生產污水再生循環應用技術直接應用于聚氯乙烯生產污水的再生循環使用，屬于資源再生、環境保護以及資源綜合利用的技術領域。聚氯乙烯生產污水再生循環應用技術也可以應用于其他塑料或高分子材料生產污水的再生循環應用。
背景技術：
到目前為止，沒有發現國內國外有綜合利用生物污水處理技術、化學污水處理技術和物理污水處理技術再生聚氯乙烯生產污水循環應用于聚氯乙烯生產的專利、報道和資料。目前，大部份聚氯乙烯生產企業是將生產污水處理達到國家排放標準后排放，或將生產污水和其他生產污水或城市污水混合集中處理達標后排放，也有部份聚氯乙烯生產企業未經任何處理直接排放聚氯乙烯生產污水。國內外也有一些生產企業將經過治理達到排放標準的生產污水以大約10％的比例和工業原料水混合后作為冷卻塔的補充水或其他應用。
發明內容
本發明的目的在于提供一種聚氯乙烯生產污水綜合處理工藝方法。
本發明的目的可通過下述技術方案實現本發明應用系統的工藝流程由三個部份組成第一部份包括均衡、酸堿中和和溫度控制，為生物處理正常運行和保證污水再生水質提供保障條件。第二部份包括生物處理、化學處理和物理處理，降解、吸附和過濾生產污水中的有機物和膠體懸浮物污染。第三部份是生產污水再生后的水質檢驗。
在本發明技術中，聚氯乙烯生產污水是指懸浮法聚氯乙烯生產過程中產生的污水，包括從懸浮法聚氯乙烯聚合反應后產生的污水，以及在聚氯乙烯生產過程中產生的其他污水等。生物污水處理技術或生物處理是指好氧微生物污水處理技術，方法包括懸浮生物處理法即活性污泥法及其變形和固著生物污水處理法或固著生物膜污水處理法即生物過濾法、生物轉盤法、接觸氧化法或生物流化床法等。化學污水處理技術是指使用化學藥劑進行中和反應、氧化反應以及混凝法膠體懸浮物分離技術。物理污水處理技術是過濾處理或過濾過程，包括壓力過濾、沙過濾或活性炭過濾。
如說明書附圖所示，本發明典型的工藝流程依序如下均衡、酸堿中和、溫度控制、生物處理、化學處理、物理處理、再生水水質檢驗。其中均衡工藝是在均衡池或均衡槽中利用進水水流或攪拌器攪拌平衡聚氯乙烯生產污水中水質(pH、BOD5、懸浮物等)和污水流量等在生產中可能產生的變化，消除對生產污水再生處理的影響。流量均衡一般采用離心泵，人工或自動調節回流管的流量控制生產污水進入酸堿中和工藝的流量。要求均衡后生產污水水質(pH、BOD5、懸浮物等)和污水流量的變化分別小于它們平均值的10％。酸堿中和工藝是在中和池或中和槽中用酸或堿溶液調節控制生產污水的pH＝6.5-7.5。酸或堿溶液的劑量根據酸堿溶液的濃度、生產污水的原始pH和流量利用計量泵進行人工或自動控制。典型應用的酸溶液有鹽酸或硫酸溶液，堿溶液有氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液。聚氯乙烯生產污水的原始溫度在50-58℃，需要應用冷卻技術控制溫度在生物處理微生物生長需要的溫度范圍。本技術典型的冷卻技術應用冷卻塔冷卻控制生產污水的溫度在微生物要求的溫度范圍內，即控制溫度在20-35℃之間，保持溫度穩定并控制溫度變化速率小于1℃/小時。生物處理根據生產污水的生物需氧量(BOD5)和水力負荷計算污水的生物負荷后確定應用一級或多級生物處理。對于生物負荷小的污水可以采用一級好氧懸浮生物處理法或一級固著生物膜處理法。本技術典型的生物處理是串聯應用一級好氧懸浮生物處理法和一級固著生物膜處理法。好氧懸浮生物處理法應用活性污泥處理系統，包括曝氣池、曝氣設備、活性污泥分離沉淀池(二次沉淀池)、活性污泥回流泵和活性污泥脫水設備等。生物膜處理設備可以選用生物過濾塔、生物轉盤設備、接觸氧化池或生物流化床等。化學處理是生產污水在生物處理后進行的凝聚絮凝剩余懸浮物分離過程，包括混凝劑的計量投加和在澄清池中澄清分離懸浮物。物理處理是采用一級或多級過濾處理。本技術典型的物理處理是串聯一級沙過濾和一級活性炭過濾。再生生產污水的水質檢驗應用常規水質檢驗的項目、方法和標準。
生物處理微生物的培養和馴化本技術應用的關鍵是成功培養和馴化足夠數量和活性強的微生物，降解和分解聚氯乙烯生產污水中的有機污染物，降低COD和BOD5。用于生物處理聚氯乙烯生產污水的微生物采用同步法同時進行培養和馴化。微生物菌種可以應用生活糞便污水、牛糞、雞糞或其他工業污水生物處理使用的微生物，以糞便污水做培養液。好氧懸浮生物處理法的微生物存在形式是活性污泥，固著生物處理的微生物存在形式是生物膜。活性污泥和生物膜的培養馴化采用同步法，即培養和馴化同時進行。分為二個階段，初期應用間歇式同步培養馴化，當活性污泥的污泥沉降比達到10％時開始連續式培養和馴化。活性污泥培養和馴化的具體程序為將經過過濾去除其他雜質的濃生活糞便污水或其他菌種投入曝氣池，用聚氯乙烯生產污水稀釋至池內BOD在300-500mg/L后進行連續曝氣，待池內出現絮凝物后，停止曝氣，靜止沉淀1-2小時，排除上清液后，往曝氣池投加新鮮糞便污水和生產污水稀釋，控制池內BOD在300-500mg/L，并繼續曝氣。如此每天投加新鮮糞便污水和用生產污水稀釋。當活性污泥的污泥沉降比達到10％時，開始連續培養馴化。連續培養馴化初期投加的生產污水水力負荷應為設計流量的10-20％，并以每天10-20％的水力負荷幅度逐漸增加生產污水的投加流量，同時逐步減少新鮮糞便污水的投加量，直至滿負荷為止。如果出現活性污泥的污泥沉降比下降現象，停止增加生產污水的流量，適當增加新鮮糞便污水，使污泥沉降比保持穩定后再繼續增加生產污水的流量。在培養和馴化過程中應保證良好的微生物生存條件，曝氣池溶解氧DO＝0.5-3mg/L，pH＝6.5-7.5，溫度應控制在20-35℃之間并控制溫度變化速率小于1℃/小時并避免溫度連續長期降溫或升溫，投加氮和磷的化合物保持BOD∶N∶P＝100∶5∶1。生物膜的培養馴化即掛膜和活性污泥培養馴化同步進行，其要求條件和活性污泥的培養馴化相同。具體方法是使用和活性污泥相同的菌種和稀釋液，培養初期在固著生物處理設備中循環并不斷添加新鮮菌液和營養液，控制掛膜液的流速或生物轉盤中的轉速保證微生物的吸附。當活性污泥培養馴化進入連續期時，生物膜也同時進入連續培養馴化，和活性污泥同步逐步向生物膜設備中增加水力負荷至滿負荷。
設備說明本技術應用系統的設備包括均衡池(槽)、中和池(槽)、冷卻塔、好氧懸浮生物(活性污泥)處理設備、固著生物處理設備、混凝澄清池、過濾設備，以及和系統配套的管道、管件、閥、泵、儀表和控制設備等。本技術應用系統的設備一般可以采購標準產品，或自行設計或委托設計后委托加工制造。系統應用的池(槽)可以應用鋼筋水泥結構、鋼槽或鋼罐。
本發明的優越性在于首次綜合利用了生物污水處理技術、化學污水處理技術和物理污水處理技術對聚氯乙烯生產污水中的pH、有機物污染物(COD、BOD5)和聚氯乙烯膠體懸浮物等污染物進行了多級降解、吸附和過濾，使生產污水再生符合聚氯乙烯生產原料水的標準，重新循環應用到聚氯乙烯生產中去，解決了聚氯乙烯工業生產污水再生利用的問題，做到了懸浮法聚氯乙烯生產污水的零排放。
本發明工藝流程圖。
具體實施例方式
和應用實例本發明的應用有三個步驟，第一，根據聚氯乙烯生產污水的水質(pH、BOD5、膠體懸浮物等)和水力負荷確定技術應用系統的設計參數和相應的工藝流程；第二，根據設計參數和工藝要求選擇相應的設備、設備安裝和必要的水泥池(槽)工程；第三，根據設計參數和工藝技術要求調試技術應用系統，使再生生產污水達到設計要求。以某聚氯乙烯生產公司為例當聚氯乙烯生產污水流量35m3/小時，BOD30mg/L，pH＝4-6.5，溫度54-56℃，生物負荷25kgBOD/day。該公司技術應用系統的工藝流程是pH自動控制系統、水泥鋼筋均衡池500m3、冷卻塔冷卻后水溫27-29℃、水泥鋼筋曝氣池200m3、水泥鋼筋二次沉淀池設計流量40m3/小時、水泥鋼筋好氧生物接觸氧化池100m3、水泥鋼筋澄清池設計流量40m3/小時、沙過濾器設計流量40m3/小時、活性炭過濾器設計流量40m3/小時、水泥鋼筋循環再生污水檢驗池。活性污泥生物處理控制污泥沉降比15-20％，好氧生物接觸氧化處理應用聚氯乙烯波紋板作為生物膜的載體。再生生產污水的水質符合工業原料水的標準，其中，pH＝6.5-7.5，TDS＝100-200mg/L，懸浮物＜3mg/L，總硬度＜60mg/L(CaCO3)，有機物＜3mg/L優于當地供應的自來水水質。經過跟蹤考察，聚氯乙烯生產應用再生生產污水沒有發現任何聚氯乙烯產品質量問題。
權利要求
1，聚氯乙烯生產污水再生循環應用技術，其工藝具體包括三個部份，第一部份由均衡、酸堿中和及溫度控制組成；第二部份由生物處理、化學處理和物理處理組成；第三部份是生產污水再生后的水質檢驗。
2，根據權利要求1所述的聚氯乙烯生產污水再生循環應用技術，其特征在于污水再生工藝過程包括均衡工藝、酸堿中和、溫度控制、生物處理、化學處理、物理處理、再生水水質檢驗，所述均衡工藝是在均衡池或均衡槽中利用進水水流或攪拌器攪拌平衡聚氯乙烯生產污水中水質，并采用離心泵、人工或自動調節回流管的流量控制生產污水進入酸堿中和工藝的流量，達到均衡后生產污水水質和污水流量的變化分別不大于它們平均值的10％；所述酸堿中和工藝是在中和池或中和槽中用酸或堿溶液調節控制生產污水的pH值在6.5-7.5，所述酸溶液可以是鹽酸或硫酸溶液中的一種，所述堿溶液可以是氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液中的一種；所述溫度控制是從聚氯乙烯生產污水的原始溫度在50-58℃降在20-35℃之間，保持溫度穩定并控制溫度變化速率不大于1℃/小時；所述的生物處理可以采用一級好氧懸浮生物處理法或一級固著生物膜處理法中的一種或其組合；所述化學處理是生產污水在生物處理后進行的凝聚絮凝剩余懸浮物分離過程，包括混凝劑的計量投加和在澄清池中澄清分離懸浮物；所述物理處理是采用一級或一級以上過濾處理；所述再生生產污水的水質檢驗應用常規水質檢驗的項目、方法和標準。
3，根據權利要求1或2所述的聚氯乙烯生產污水再生循環應用技術，其特征在于所述的物理處理是串聯一級沙過濾和一級活性炭過濾。
4，根據權利要求1或2所述的聚氯乙烯生產污水再生循環應用技術，其特征在于所述的生物處理是串聯應用一級好氧懸浮生物處理法和一級固著生物膜處理法，其中，好氧懸浮生物處理法的微生物存在形式是活性污泥，固著生物處理的微生物存在形式是生物膜，好氧懸浮生物處理法是應用活性污泥處理系統，包括曝氣池、曝氣設備、活性污泥分離沉淀池、活性污泥回流泵和活性污泥脫水設備進行處理的過程；所述生物膜處理法是選用生物過濾塔、生物轉盤設備、接觸氧化池或生物流化床進行處理的方法。
5，根據權利要求4所述的聚氯乙烯生產污水再生循環應用技術，其特征在于用于生物處理聚氯乙烯生產污水的微生物采用同步法同時進行培養和馴化，微生物菌種可以應用生活糞便污水、牛糞、雞糞或其他工業污水生物處理使用的微生物中的一種或其組合，以糞便污水做培養液。
6，根據權利要求5所述的聚氯乙烯生產污水再生循環應用技術，其特征在于活性污泥和生物膜的培養馴化采用同步法，即培養和馴化同時進行，分為二個階段，初期應用間歇式同步培養馴化，當活性污泥的污泥沉降比達到10％時開始連續式培養和馴化，所述活性污泥培養和馴化的具體程序為將經過過濾去除其他雜質的濃生活糞便污水或其他菌種投入曝氣池，用聚氯乙烯生產污水稀釋至池內BOD在300-500mg/L后進行連續曝氣，待池內出現絮凝物后，停止曝氣，靜止沉淀1-2小時，排除上清液后，往曝氣池投加新鮮糞便污水和生產污水稀釋，控制池內BOD在300-500mg/L，并繼續曝氣；所述連續培養和馴化初期投加的生產污水水力負荷應為設計流量的10-20％，并以每天10-20％的水力負荷幅度逐漸增加生產污水的投加流量，同時逐步減少新鮮糞便污水的投加量，直至滿負荷為止；所述的活性污泥在培養和馴化過程中，曝氣池溶解氧D0＝0.5-3mg/L，pH＝6.5-7.5，溫度在20-35℃之間并控制溫度變化速率小于1℃/小時，并避免溫度連續長期降溫或升溫，投加氮和磷的化合物保持BOD∶N∶P＝100∶5∶1；所述的生物膜的培養和馴化即掛膜和活性污泥培養馴化同步進行，其要求條件和活性污泥的培養馴化相同，具體方法是使用和活性污泥相同的菌種和稀釋液，培養初期在固著生物處理設備中循環并不斷添加新鮮菌液和營養液，控制掛膜液的流速或生物轉盤中的轉速保證微生物的吸附，當活性污泥培養馴化進入連續期時，生物膜也同時進入連續培養馴化，和活性污泥同步逐步向生物膜設備中增加水力負荷至滿負荷。
全文摘要
本發明聚氯乙烯生產污水再生循環應用技術直接應用于聚氯乙烯生產污水的再生循環使用，屬于資源再生、環保及資源綜合利用的技術領域。本發明也可以應用于其他塑料或高分子材料生產污水的再生循環應用。本工藝具體包括三個部分，第一部分由均衡、酸堿中和及溫度控制組成；第二部分由生物處理、化學處理和物理處理組成；第三部分是生產污水再生后的水質檢驗。本發明首次綜合利用了生物污水處理技術、化學污水處理技術和物理污水處理技術對聚氯乙烯生產污水中的pH、有機物污染物(COD、BOD
文檔編號C02F9/14GK1546403SQ20031010905
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月4日 優先權日2003年12月4日
發明者王澎, 王 澎 申請人:王澎, 王 澎