專利名稱：電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中cod污水處理方法
技術領域：
本發明涉及高COD工業污水處理方法技術領域，是一種電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法。
背景技術：
聚氯乙烯樹脂是世界上最早工業化的樹脂品種之一，也是五大通用合成塑料之一，具有良好的物理及力學性能，可用于生產建筑材料、包裝材料、電子材料、日用消費品等，被廣泛應用于工業、農業、建筑、交通運輸、電力電訊和包裝等領域，是目前世界上僅次于聚乙烯的第二大塑料品種，占世界合成樹脂總消費量的四％。在建材業“以塑代木”，“以塑代鋼”的政策導向指引下，聚氯乙烯塑料門窗、給排水管、農業灌溉給水管大量采用，促進了國內市場對聚氯乙烯樹脂需求旺盛。建設聚氯乙烯生產企業，有利于緩解國內市場聚氯乙烯原料緊張的局面，減少進口壓力，促進國民經濟的發展，同時可替代木材，減少伐木，也為保護環境作出貢獻。目前生產聚氯乙烯有三種方法即電石乙炔法、乙烯氯化法和炔烴聯合法。以上三種方法制得的聚氯乙烯耗氯量差不多，但主要原料不同。乙炔法的原料是電石乙炔氣，而后兩種方法的生產原料是從石油裂解而來。一般認為乙烯氯化法代表聚氯乙烯行業的發展方向，但其一次性投資大，而且受石油資源以及乙烯來源的制約，發展受到限制。近年來又由于受到石油價格不斷上漲的影響，生產成本逐漸上升而失去了競爭優勢， 發展非常緩慢。而電石乙炔法聚氯乙烯適合我國國情，一次性投資低，原料來源廣，技術成熟。電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產工藝的反應原理是電石與水反應生成乙炔，然后與氯化氫氣體混合經過轉化器合成氯乙烯單體，氯乙烯單體經過壓縮、精餾送至聚合工序，合格的氯乙烯單體在分散劑、引發劑、專用助劑等的作用下聚合為PVC，經離心、干燥、包裝成為成品聚氯乙烯專用樹脂。目前，隨著電石乙炔法聚氯乙烯工藝技術的不斷進步，過去突出的一些環保問題正在逐步得到解決，但是，電石法生產工藝在生產過程中產生的含高濃度難降解有機污染物、高含硫污染物的工業污水(在本發明中簡稱為污水)，一直是個比較麻煩的問題，一經排入水體，就會在水中進一步氧化分解，從而消耗水中大量的溶解氧，直接威脅水生生物的生存，且其B0D5/C0D的比值較低，僅為0. 12，可生化性差。對水生生物、構筑物和農作物都有極大的危害。表1是電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產系統的污水污染物情況。所有至PVC污水處理系統的工業污水再進行統一處理后，達標排放。污水中的污染物質是多種多樣的，所以往往不可能用一種處理單元就能把所有的污染物質去除干凈。往往需要通過幾種方法和幾個處理單元組成的處理系統處理后，才能夠達到排放要求，采用哪些方法或哪種方法聯合使用需根據污水的水質和水量、排放標準、 處理方法的特點、處理成本和回收經濟價值等通過調查、分析、比較后確定。
針對不同污染物質的特征，發展了各種不同的污水處理方法，特別是對化工污水的處理，這些處理方法按其作用原理分四大類，物理處理法、化學處理法、物理化學處理法、 生物處理法。目前，電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產系統處理該污水的方法主要有生物處理法和物理化學法兩種。生物處理法是目前較為廣泛使用的處理含高有機高分子污染物的工業污水的一種方法，是通過微生物的代謝作用，使污水中溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機性污染物質轉化為穩定、無害的物質的污水處理方法。根據起作用的微生物不同，生物處理法又可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法，研究表明，如果污水中各種成分相對穩定，那么COD 與BOD之間是有一定的比例關系的。且B0D5/C0D比值可作為污水是否適宜采用生物處理法的一個衡量指標。比值越大，越容易被生化處理，一般認為B0D5/C0D大于0. 3的污水適宜采用生物處理法。電石乙炔法聚氯乙烯樹脂工藝產生的工業污水B0D5/C0D的比值較低，僅為0. 12， 可生化性差，用生物處理法的設備一次投資大，占地面積大，處理難度大，不經濟。物理化學處理法是采用物理的過濾、沉淀法和化學的中和、氧化一還原法相結合以達到除去污水中的懸浮物一固體雜質、溶解性、膠體物質的目的。目前，以電石為原料生產聚氯乙烯樹脂的高COD生產污水的處理方法許多也是用的物理化學處理法，但是其處理機理基本是認為污水中的硫離子是產生高COD的主要原因，在堿性條件下，通過大量的投加硫酸亞鐵溶液，與污水中的硫離子反應生成FeS沉淀， 依靠除硫來去除污水中的C0D，而沒有充分考慮因有機物而引起的COD。也即是說，整個污水處理裝置是為處理硫而設計的。這樣做效果不好，首先是硫酸亞鐵等藥劑投加量很大，以200m3/h污水量計，硫酸亞鐵每天用量近20噸，硫酸亞鐵的投加量計算公式為(以!^SO4. 7H20計)=FeSO4. 7H20投加量 (g/h)=[(污水含硫量mg/l-l)X污水流量(m3/h)+32]X278。但水質卻沒有得到有效的處理，經測試，此種方法對硫化物的處理效率為43. 93 %，而對COD的處理效率只有15. 6 % ； 其次是水質不穩定，也是污水處理的一個難題。污水站進水中的爐_有時高達600mg/l (乙炔污水)，有時不含硫，COD有時高到超出檢定范圍上萬，有時低到20mg/l。
發明內容
本發明提供了一種電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法，克服了現有技術之不足，其具有流程簡單、設備投資低、能耗低、效果較佳的特點，且對環境不產生第
二次污染。本發明的技術方案之一是通過以下方式得到的一種電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法，其按下述步驟進行
第一步，先在電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中產生的COD污水內加入鹽酸或硫酸調PH 為3至6，再每噸COD污水中加入300升至360升的重量百分比濃度為10%至16%的硫酸亞鐵水溶液和每噸COD污水中加入1升至2升的重量百分比濃度為25%至35%的過氧化氫溶液，反應時間為1小時至3小時；
第二步，在第一步處理后的COD污水內再加入燒堿調整其PH為8至12，反應時間為1小時至2小時，然后進行固液分離；
第三步，在第二步分離出的液體中加入絮凝劑，投加在第二步分離出的液體中的重量百分比的濃度為0. 1%至0. 5%，反應時間為2小時至4小時，然后進行固液分離；
第四步，在第三步分離出的液體中加入空氣進行曝氣，加入量為每噸第三步分離出的液體中加入空氣300立方米至400立方米，反應時間為6小時至8小時；
第五步，在第四步所得的液體中加入氧化性或非氧化性的殺菌劑進行殺菌，然后進行固液分離，其分離的液體達到了排放標準而進行對外排放。下面是對上述技術方案之一的進一步優化和/或選擇
上述絮凝劑為聚丙烯酰胺，該聚丙烯酰胺的分子量為600萬至2500萬。上述氧化性或非氧化性的殺菌劑為次氯酸鈉或過氧化氫或臭氧。本發明的技術方案之二是通過以下方式得到的一種電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法，其按下述步驟進行
第一步，先將電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中產生的高COD廢水加入第一反應池中， 其次在第一反應池內加入鹽酸或硫酸調PH為3至6，再每噸COD污水中加入300升至360 升的重量百分比濃度為10%至16%的硫酸亞鐵水溶液和每噸COD污水中加入1升至2升的重量百分比濃度為25%至35%的過氧化氫溶液，反應時間為1小時至3小時；
第二步，第一步處理后的高COD廢水流入第二反應池內再加入燒堿調整其PH為8至 12，反應時間為1小時至2小時，然后進行固液分離；
第三步，第二步分離出的液體流入絮凝池中，在絮凝池中加入絮凝劑，投加在第二步分離出的液體中的重量百分比的濃度為0. 1%至0. 5%，反應時間為2小時至4小時，然后進行固液分離；
第四步，第三步分離出的液體流入曝氣池中，在曝氣池中加入空氣進行曝氣，加入量為每噸第三步分離出的液體中加入空氣300立方米至400立方米，反應時間為6小時至8小時；
第五步，在第四步分離出的液體中加入氧化性或非氧化性的殺菌劑進行殺菌，然后進行固液分離，其分離的液體達到了排放標準而進行對外排放。下面是對上述技術方案之二的進一步優化和/或選擇
上述絮凝劑為聚丙烯酰胺，該聚丙烯酰胺的分子量為600萬至2500萬。上述氧化性或非氧化性的殺菌劑為次氯酸鈉或過氧化氫或臭氧。本發明具有流程簡單、設備投資低、能耗低、效果較好等特點，特別是對于電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中難降解、可生化性差的有機污水處理效果較佳，且雙氧水處理完污水中的有機物后，自身分解為H2O和02，對環境不產生第二次污染。
具體實施例方式本發明不受下述實施例的限制，可根據上述本發明的技術方案和實際情況來確定具體的實施方式。下面結合實施例對本發明作進一步論述
實施例1，該電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法按下述步驟進行 第一步，先在電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中產生的COD污水內加入鹽酸或硫酸調PH為3至6，再每噸COD污水中加入300升至360升的重量百分比濃度為10%至16%的硫酸亞鐵水溶液和每噸COD污水中加入1升至2升的重量百分比濃度為25%至35%的過氧化氫溶液，反應時間為1小時至3小時；
第二步，在第一步處理后的COD污水內再加入燒堿調整其PH為8至12，反應時間為1 小時至2小時，然后進行固液分離；
第三步，在第二步分離出的液體中加入絮凝劑，投加在第二步分離出的液體中的重量百分比的濃度為0. 1%至0. 5%，反應時間為2小時至4小時，然后進行固液分離；
第四步，在第三步分離出的液體中加入空氣進行曝氣，加入量為每噸第三步分離出的液體中加入空氣300立方米至400立方米，反應時間為6小時至8小時；
第五步，在第四步所得的液體中加入氧化性或非氧化性的殺菌劑進行殺菌，然后進行固液分離，其分離的液體達到了排放標準而進行對外排放。實施例2，該電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法按下述步驟進行 第一步，先在電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中產生的COD污水內加入鹽酸或硫酸調PH
為3或6，再每噸COD污水中加入300升或360升的重量百分比濃度為10%或16%的硫酸亞鐵水溶液和每噸COD污水中加入1升或2升的重量百分比濃度為25%或35%的過氧化氫溶液，反應時間為1小時或3小時；
第二步，在第一步處理后的COD污水內再加入燒堿調整其PH為8或12，反應時間為1 小時或2小時，然后進行固液分離；
第三步，在第二步分離出的液體中加入絮凝劑，投加在第二步分離出的液體中的重量百分比的濃度為0. 1%或0. 5%，反應時間為2小時或4小時，然后進行固液分離；
第四步，在第三步分離出的液體中加入空氣進行曝氣，加入量為每噸第三步分離出的液體中加入空氣300立方米或400立方米，反應時間為6小時至8小時；
第五步，在第四步所得的液體中加入氧化性或非氧化性的殺菌劑進行殺菌，然后進行固液分離，其分離的液體達到了排放標準而進行對外排放。電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法，其特征在于按下述步驟進行
實施例3，該電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法按下述步驟進行 第一步，先將電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中產生的高COD廢水加入第一反應池中， 其次在第一反應池內加入鹽酸或硫酸調PH為3至6，再每噸COD污水中加入300升至360 升的重量百分比濃度為10%至16%的硫酸亞鐵水溶液和每噸COD污水中加入1升至2升的重量百分比濃度為25%至35%的過氧化氫溶液，反應時間為1小時至3小時；
第二步，第一步處理后的高COD廢水流入第二反應池內再加入燒堿調整其PH為8至 12，反應時間為1小時至2小時，然后進行固液分離；
第三步，第二步分離出的液體流入絮凝池中，在絮凝池中加入絮凝劑，投加在第二步分離出的液體中的重量百分比的濃度為0. 1%至0. 5%，反應時間為2小時至4小時，然后進行固液分離；
第四步，第三步分離出的液體流入曝氣池中，在曝氣池中加入空氣進行曝氣，加入量為每噸第三步分離出的液體中加入空氣300立方米至400立方米，反應時間為6小時至8小時；第五步，在第四步分離出的液體中加入氧化性或非氧化性的殺菌劑進行殺菌，然后進行固液分離，其分離的液體達到了排放標準而進行對外排放。實施例4，該電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法按下述步驟進行 第一步，先將電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中產生的高COD廢水加入第一反應池中，
其次在第一反應池內加入鹽酸或硫酸調PH為3至6，再每噸COD污水中加入300升至360 升的重量百分比濃度為10%至16%的硫酸亞鐵水溶液和每噸COD污水中加入1升至2升的重量百分比濃度為25%至35%的過氧化氫溶液，反應時間為1小時至3小時；
第二步，第一步處理后的高COD廢水流入第二反應池內再加入燒堿調整其PH為8至 12，反應時間為1小時至2小時，然后進行固液分離；
第三步，第二步分離出的液體流入絮凝池中，在絮凝池中加入絮凝劑，投加在第二步分離出的液體中的重量百分比的濃度為0.%至0. 5%，反應時間為2小時至4小時，然后進行固液分離；
第四步，第三步分離出的液體流入曝氣池中，在曝氣池中加入空氣進行曝氣，加入量為每噸第三步分離出的液體中加入空氣300立方米至400立方米，反應時間為6小時至8小時；
第五步，在第四步分離出的液體中加入氧化性或非氧化性的殺菌劑進行殺菌，然后進行固液分離，其分離的液體達到了排放標準而進行對外排放。在上述實施例中絮凝劑可為聚丙烯酰胺，該聚丙烯酰胺的分子量為600萬至 2500萬；但也可根據需要選用現有公知的其它絮凝劑。氧化性或非氧化性的殺菌劑可為次氯酸鈉或過氧化氫或臭氧；但也可根據需要選用現有公知的其它的氧化性或非氧化性的殺菌劑。在本發明中百分比％都為重量百分比。按照電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產系統污水排放執行的《污水綜合排放標準》 GB8978-1996標準和《燒堿、聚氯乙烯工業水污染物排放標準》(GB15581-95) 二級標準，電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產系統污水排放前硫化物< lmg/L，CODcr ^ 150mg/L。按照現有公知的傳統污水處理上述污水污水處理前主要污染物為硫化物和 COD,處理前硫化物濃度大約189 mg/1至25. 7mg/l，處理后硫化物濃度大約106 mg/1至 14mg/l ；處理前污水中COD濃度約462. 4 11^/1至沈3 mg/1，處理后污水中COD濃度大約390 mg/1 至 222 mg/1 ；
按照上述本發明實施例來處理上述污水污水處理前硫化物濃度大約167 mg/1至 19. 9mg/l，處理后硫化物濃度大約9 mg/1至lmg/1 (經過氧化池與氧化性殺菌劑反應后達到lmg/1或以下排放)，在本發明處理污水的過程中70%時間處理后的硫化物濃度甚至低到未檢出；處理前污水中COD濃度約562. 4 mg/1至271 mg/1，處理后污水中COD濃度大約84 mg/1 至 40 mg/1 ；
本發明能達到以下技術效果
1、處理效果較好可使COD去除率自原先的只有15. 6%，提高到85%至95. 8%，硫的處理效率自原先的43. 93%，提高到90%以上，甚至(未檢出)。2、大大降低了污水處理成本普通物理化學法處理成本為9. 31元/噸，本發明處理成本藥劑1. 19元/噸(污水)。
3、對環境不產生第二次污染雙氧水處理完污水中的有機物后，自身分解為H2O和 O2，利于環保。4、對于電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中產生的含高濃度難降解有機污染物、高含硫污染物的工業污水，本發明能滿足處理成本低，效率高，對資源利用效率好的要求。
權利要求
1.一種電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法，其特征在于按下述步驟進行第一步，先在電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中產生的COD污水內加入鹽酸或硫酸調PH 為3至6，再每噸COD污水中加入300升至360升的重量百分比濃度為10%至16%的硫酸亞鐵水溶液和每噸COD污水中加入1升至2升的重量百分比濃度為25%至35%的過氧化氫溶液，反應時間為1小時至3小時；第二步，在第一步處理后的COD污水內再加入燒堿調整其PH為8至12，反應時間為1 小時至2小時，然后進行固液分離；第三步，在第二步分離出的液體中加入絮凝劑，投加在第二步分離出的液體中的重量百分比的濃度為0. 1%至0. 5%，反應時間為2小時至4小時，然后進行固液分離；第四步，在第三步分離出的液體中加入空氣進行曝氣，加入量為每噸第三步分離出的液體中加入空氣300立方米至400立方米，反應時間為6小時至8小時；第五步，在第四步所得的液體中加入氧化性或非氧化性的殺菌劑進行殺菌，然后進行固液分離，其分離的液體達到了排放標準而進行對外排放。
2.根據權利要求1所述的電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法，其特征在于絮凝劑為聚丙烯酰胺，該聚丙烯酰胺的分子量為600萬至2500萬。
3.根據權利要求1或2所述的電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法，其特征在于氧化性或非氧化性的殺菌劑為次氯酸鈉或過氧化氫或臭氧。
4.一種電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法，其特征在于按下述步驟進行第一步，先將電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中產生的高COD廢水加入第一反應池中， 其次在第一反應池內加入鹽酸或硫酸調PH為3至6，再每噸COD污水中加入300升至360 升的重量百分比濃度為10%至16%的硫酸亞鐵水溶液和每噸COD污水中加入1升至2升的重量百分比濃度為25%至35%的過氧化氫溶液，反應時間為1小時至3小時；第二步，第一步處理后的高COD廢水流入第二反應池內再加入燒堿調整其PH為8至 12，反應時間為1小時至2小時，然后進行固液分離；第三步，第二步分離出的液體流入絮凝池中，在絮凝池中加入絮凝劑，投加在第二步分離出的液體中的重量百分比的濃度為0. 1%至0. 5%，反應時間為2小時至4小時，然后進行固液分離；第四步，第三步分離出的液體流入曝氣池中，在曝氣池中加入空氣進行曝氣，加入量為每噸第三步分離出的液體中加入空氣300立方米至400立方米，反應時間為6小時至8小時；第五步，在第四步分離出的液體中加入氧化性或非氧化性的殺菌劑進行殺菌，然后進行固液分離，其分離的液體達到了排放標準而進行對外排放。
5.根據權利要求1所述的電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法，其特征在于絮凝劑為聚丙烯酰胺，該聚丙烯酰胺的分子量為600萬至2500萬。
6.根據權利要求4或5所述的電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法，其特征在于氧化性或非氧化性的殺菌劑為次氯酸鈉或過氧化氫或臭氧。
全文摘要
一種電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中COD污水處理方法，其按下述步驟進行先在所需要處理的COD污水內加入酸調pH，再加入硫酸亞鐵水溶液和過氧化氫溶液進行反應；第二步，調整其pH為8至12進行反應后固液分離；第三步，加入絮凝劑反應后固液分離；第四步，加入空氣進行曝氣反應；第五步，加入殺菌劑進行殺菌后固液分離，其分離的液體達到了排放標準而進行對外排放。本發明具有流程簡單、設備投資低、能耗低、效果較好等特點，特別是對于電石乙炔法聚氯乙烯樹脂生產中難降解、可生化性差的有機污水處理效果較佳，且雙氧水處理完污水中的有機物后，自身分解為H2O和O2，對環境不產生第二次污染。
文檔編號C02F9/04GK102167462SQ20111013972
公開日2011年8月31日 申請日期2011年5月27日 優先權日2011年5月27日
發明者代海燕 申請人:新疆中泰化學(集團)股份有限公司