专利名称：聚氯乙烯生产污水再生循环应用技术的制作方法
技术领域：
本发明聚氯乙烯生产污水再生循环应用技术直接应用于聚氯乙烯生产污水的再生循环使用，属于资源再生、环境保护以及资源综合利用的技术领域。聚氯乙烯生产污水再生循环应用技术也可以应用于其他塑料或高分子材料生产污水的再生循环应用。
背景技术：
到目前为止，没有发现国内国外有综合利用生物污水处理技术、化学污水处理技术和物理污水处理技术再生聚氯乙烯生产污水循环应用于聚氯乙烯生产的专利、报道和资料。目前，大部份聚氯乙烯生产企业是将生产污水处理达到国家排放标准后排放，或将生产污水和其他生产污水或城市污水混合集中处理达标后排放，也有部份聚氯乙烯生产企业未经任何处理直接排放聚氯乙烯生产污水。国内外也有一些生产企业将经过治理达到排放标准的生产污水以大约10％的比例和工业原料水混合后作为冷却塔的补充水或其他应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚氯乙烯生产污水综合处理工艺方法。
本发明的目的可通过下述技术方案实现本发明应用系统的工艺流程由三个部份组成第一部份包括均衡、酸碱中和和温度控制，为生物处理正常运行和保证污水再生水质提供保障条件。第二部份包括生物处理、化学处理和物理处理，降解、吸附和过滤生产污水中的有机物和胶体悬浮物污染。第三部份是生产污水再生后的水质检验。
在本发明技术中，聚氯乙烯生产污水是指悬浮法聚氯乙烯生产过程中产生的污水，包括从悬浮法聚氯乙烯聚合反应后产生的污水，以及在聚氯乙烯生产过程中产生的其他污水等。生物污水处理技术或生物处理是指好氧微生物污水处理技术，方法包括悬浮生物处理法即活性污泥法及其变形和固着生物污水处理法或固着生物膜污水处理法即生物过滤法、生物转盘法、接触氧化法或生物流化床法等。化学污水处理技术是指使用化学药剂进行中和反应、氧化反应以及混凝法胶体悬浮物分离技术。物理污水处理技术是过滤处理或过滤过程，包括压力过滤、沙过滤或活性炭过滤。
如说明书附图所示，本发明典型的工艺流程依序如下均衡、酸碱中和、温度控制、生物处理、化学处理、物理处理、再生水水质检验。其中均衡工艺是在均衡池或均衡槽中利用进水水流或搅拌器搅拌平衡聚氯乙烯生产污水中水质(pH、BOD5、悬浮物等)和污水流量等在生产中可能产生的变化，消除对生产污水再生处理的影响。流量均衡一般采用离心泵，人工或自动调节回流管的流量控制生产污水进入酸碱中和工艺的流量。要求均衡后生产污水水质(pH、BOD5、悬浮物等)和污水流量的变化分别小于它们平均值的10％。酸碱中和工艺是在中和池或中和槽中用酸或碱溶液调节控制生产污水的pH＝6.5-7.5。酸或碱溶液的剂量根据酸碱溶液的浓度、生产污水的原始pH和流量利用计量泵进行人工或自动控制。典型应用的酸溶液有盐酸或硫酸溶液，碱溶液有氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液。聚氯乙烯生产污水的原始温度在50-58℃，需要应用冷却技术控制温度在生物处理微生物生长需要的温度范围。本技术典型的冷却技术应用冷却塔冷却控制生产污水的温度在微生物要求的温度范围内，即控制温度在20-35℃之间，保持温度稳定并控制温度变化速率小于1℃/小时。生物处理根据生产污水的生物需氧量(BOD5)和水力负荷计算污水的生物负荷后确定应用一级或多级生物处理。对于生物负荷小的污水可以采用一级好氧悬浮生物处理法或一级固着生物膜处理法。本技术典型的生物处理是串联应用一级好氧悬浮生物处理法和一级固着生物膜处理法。好氧悬浮生物处理法应用活性污泥处理系统，包括曝气池、曝气设备、活性污泥分离沉淀池(二次沉淀池)、活性污泥回流泵和活性污泥脱水设备等。生物膜处理设备可以选用生物过滤塔、生物转盘设备、接触氧化池或生物流化床等。化学处理是生产污水在生物处理后进行的凝聚絮凝剩余悬浮物分离过程，包括混凝剂的计量投加和在澄清池中澄清分离悬浮物。物理处理是采用一级或多级过滤处理。本技术典型的物理处理是串联一级沙过滤和一级活性炭过滤。再生生产污水的水质检验应用常规水质检验的项目、方法和标准。
生物处理微生物的培养和驯化本技术应用的关键是成功培养和驯化足够数量和活性强的微生物，降解和分解聚氯乙烯生产污水中的有机污染物，降低COD和BOD5。用于生物处理聚氯乙烯生产污水的微生物采用同步法同时进行培养和驯化。微生物菌种可以应用生活粪便污水、牛粪、鸡粪或其他工业污水生物处理使用的微生物，以粪便污水做培养液。好氧悬浮生物处理法的微生物存在形式是活性污泥，固着生物处理的微生物存在形式是生物膜。活性污泥和生物膜的培养驯化采用同步法，即培养和驯化同时进行。分为二个阶段，初期应用间歇式同步培养驯化，当活性污泥的污泥沉降比达到10％时开始连续式培养和驯化。活性污泥培养和驯化的具体程序为将经过过滤去除其他杂质的浓生活粪便污水或其他菌种投入曝气池，用聚氯乙烯生产污水稀释至池内BOD在300-500mg/L后进行连续曝气，待池内出现絮凝物后，停止曝气，静止沉淀1-2小时，排除上清液后，往曝气池投加新鲜粪便污水和生产污水稀释，控制池内BOD在300-500mg/L，并继续曝气。如此每天投加新鲜粪便污水和用生产污水稀释。当活性污泥的污泥沉降比达到10％时，开始连续培养驯化。连续培养驯化初期投加的生产污水水力负荷应为设计流量的10-20％，并以每天10-20％的水力负荷幅度逐渐增加生产污水的投加流量，同时逐步减少新鲜粪便污水的投加量，直至满负荷为止。如果出现活性污泥的污泥沉降比下降现象，停止增加生产污水的流量，适当增加新鲜粪便污水，使污泥沉降比保持稳定后再继续增加生产污水的流量。在培养和驯化过程中应保证良好的微生物生存条件，曝气池溶解氧DO＝0.5-3mg/L，pH＝6.5-7.5，温度应控制在20-35℃之间并控制温度变化速率小于1℃/小时并避免温度连续长期降温或升温，投加氮和磷的化合物保持BOD∶N∶P＝100∶5∶1。生物膜的培养驯化即挂膜和活性污泥培养驯化同步进行，其要求条件和活性污泥的培养驯化相同。具体方法是使用和活性污泥相同的菌种和稀释液，培养初期在固着生物处理设备中循环并不断添加新鲜菌液和营养液，控制挂膜液的流速或生物转盘中的转速保证微生物的吸附。当活性污泥培养驯化进入连续期时，生物膜也同时进入连续培养驯化，和活性污泥同步逐步向生物膜设备中增加水力负荷至满负荷。
设备说明本技术应用系统的设备包括均衡池(槽)、中和池(槽)、冷却塔、好氧悬浮生物(活性污泥)处理设备、固着生物处理设备、混凝澄清池、过滤设备，以及和系统配套的管道、管件、阀、泵、仪表和控制设备等。本技术应用系统的设备一般可以采购标准产品，或自行设计或委托设计后委托加工制造。系统应用的池(槽)可以应用钢筋水泥结构、钢槽或钢罐。
本发明的优越性在于首次综合利用了生物污水处理技术、化学污水处理技术和物理污水处理技术对聚氯乙烯生产污水中的pH、有机物污染物(COD、BOD5)和聚氯乙烯胶体悬浮物等污染物进行了多级降解、吸附和过滤，使生产污水再生符合聚氯乙烯生产原料水的标准，重新循环应用到聚氯乙烯生产中去，解决了聚氯乙烯工业生产污水再生利用的问题，做到了悬浮法聚氯乙烯生产污水的零排放。
本发明工艺流程图。
具体实施例方式
和应用实例本发明的应用有三个步骤，第一，根据聚氯乙烯生产污水的水质(pH、BOD5、胶体悬浮物等)和水力负荷确定技术应用系统的设计参数和相应的工艺流程；第二，根据设计参数和工艺要求选择相应的设备、设备安装和必要的水泥池(槽)工程；第三，根据设计参数和工艺技术要求调试技术应用系统，使再生生产污水达到设计要求。以某聚氯乙烯生产公司为例当聚氯乙烯生产污水流量35m3/小时，BOD30mg/L，pH＝4-6.5，温度54-56℃，生物负荷25kgBOD/day。该公司技术应用系统的工艺流程是pH自动控制系统、水泥钢筋均衡池500m3、冷却塔冷却后水温27-29℃、水泥钢筋曝气池200m3、水泥钢筋二次沉淀池设计流量40m3/小时、水泥钢筋好氧生物接触氧化池100m3、水泥钢筋澄清池设计流量40m3/小时、沙过滤器设计流量40m3/小时、活性炭过滤器设计流量40m3/小时、水泥钢筋循环再生污水检验池。活性污泥生物处理控制污泥沉降比15-20％，好氧生物接触氧化处理应用聚氯乙烯波纹板作为生物膜的载体。再生生产污水的水质符合工业原料水的标准，其中，pH＝6.5-7.5，TDS＝100-200mg/L，悬浮物＜3mg/L，总硬度＜60mg/L(CaCO3)，有机物＜3mg/L优于当地供应的自来水水质。经过跟踪考察，聚氯乙烯生产应用再生生产污水没有发现任何聚氯乙烯产品质量问题。
权利要求
1，聚氯乙烯生产污水再生循环应用技术，其工艺具体包括三个部份，第一部份由均衡、酸碱中和及温度控制组成；第二部份由生物处理、化学处理和物理处理组成；第三部份是生产污水再生后的水质检验。
2，根据权利要求1所述的聚氯乙烯生产污水再生循环应用技术，其特征在于污水再生工艺过程包括均衡工艺、酸碱中和、温度控制、生物处理、化学处理、物理处理、再生水水质检验，所述均衡工艺是在均衡池或均衡槽中利用进水水流或搅拌器搅拌平衡聚氯乙烯生产污水中水质，并采用离心泵、人工或自动调节回流管的流量控制生产污水进入酸碱中和工艺的流量，达到均衡后生产污水水质和污水流量的变化分别不大于它们平均值的10％；所述酸碱中和工艺是在中和池或中和槽中用酸或碱溶液调节控制生产污水的pH值在6.5-7.5，所述酸溶液可以是盐酸或硫酸溶液中的一种，所述碱溶液可以是氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液中的一种；所述温度控制是从聚氯乙烯生产污水的原始温度在50-58℃降在20-35℃之间，保持温度稳定并控制温度变化速率不大于1℃/小时；所述的生物处理可以采用一级好氧悬浮生物处理法或一级固着生物膜处理法中的一种或其组合；所述化学处理是生产污水在生物处理后进行的凝聚絮凝剩余悬浮物分离过程，包括混凝剂的计量投加和在澄清池中澄清分离悬浮物；所述物理处理是采用一级或一级以上过滤处理；所述再生生产污水的水质检验应用常规水质检验的项目、方法和标准。
3，根据权利要求1或2所述的聚氯乙烯生产污水再生循环应用技术，其特征在于所述的物理处理是串联一级沙过滤和一级活性炭过滤。
4，根据权利要求1或2所述的聚氯乙烯生产污水再生循环应用技术，其特征在于所述的生物处理是串联应用一级好氧悬浮生物处理法和一级固着生物膜处理法，其中，好氧悬浮生物处理法的微生物存在形式是活性污泥，固着生物处理的微生物存在形式是生物膜，好氧悬浮生物处理法是应用活性污泥处理系统，包括曝气池、曝气设备、活性污泥分离沉淀池、活性污泥回流泵和活性污泥脱水设备进行处理的过程；所述生物膜处理法是选用生物过滤塔、生物转盘设备、接触氧化池或生物流化床进行处理的方法。
5，根据权利要求4所述的聚氯乙烯生产污水再生循环应用技术，其特征在于用于生物处理聚氯乙烯生产污水的微生物采用同步法同时进行培养和驯化，微生物菌种可以应用生活粪便污水、牛粪、鸡粪或其他工业污水生物处理使用的微生物中的一种或其组合，以粪便污水做培养液。
6，根据权利要求5所述的聚氯乙烯生产污水再生循环应用技术，其特征在于活性污泥和生物膜的培养驯化采用同步法，即培养和驯化同时进行，分为二个阶段，初期应用间歇式同步培养驯化，当活性污泥的污泥沉降比达到10％时开始连续式培养和驯化，所述活性污泥培养和驯化的具体程序为将经过过滤去除其他杂质的浓生活粪便污水或其他菌种投入曝气池，用聚氯乙烯生产污水稀释至池内BOD在300-500mg/L后进行连续曝气，待池内出现絮凝物后，停止曝气，静止沉淀1-2小时，排除上清液后，往曝气池投加新鲜粪便污水和生产污水稀释，控制池内BOD在300-500mg/L，并继续曝气；所述连续培养和驯化初期投加的生产污水水力负荷应为设计流量的10-20％，并以每天10-20％的水力负荷幅度逐渐增加生产污水的投加流量，同时逐步减少新鲜粪便污水的投加量，直至满负荷为止；所述的活性污泥在培养和驯化过程中，曝气池溶解氧D0＝0.5-3mg/L，pH＝6.5-7.5，温度在20-35℃之间并控制温度变化速率小于1℃/小时，并避免温度连续长期降温或升温，投加氮和磷的化合物保持BOD∶N∶P＝100∶5∶1；所述的生物膜的培养和驯化即挂膜和活性污泥培养驯化同步进行，其要求条件和活性污泥的培养驯化相同，具体方法是使用和活性污泥相同的菌种和稀释液，培养初期在固着生物处理设备中循环并不断添加新鲜菌液和营养液，控制挂膜液的流速或生物转盘中的转速保证微生物的吸附，当活性污泥培养驯化进入连续期时，生物膜也同时进入连续培养驯化，和活性污泥同步逐步向生物膜设备中增加水力负荷至满负荷。
全文摘要
本发明聚氯乙烯生产污水再生循环应用技术直接应用于聚氯乙烯生产污水的再生循环使用，属于资源再生、环保及资源综合利用的技术领域。本发明也可以应用于其他塑料或高分子材料生产污水的再生循环应用。本工艺具体包括三个部分，第一部分由均衡、酸碱中和及温度控制组成；第二部分由生物处理、化学处理和物理处理组成；第三部分是生产污水再生后的水质检验。本发明首次综合利用了生物污水处理技术、化学污水处理技术和物理污水处理技术对聚氯乙烯生产污水中的pH、有机物污染物(COD、BOD
文档编号C02F9/14GK1546403SQ20031010905
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月4日 优先权日2003年12月4日
发明者王澎, 王 澎 申请人:王澎, 王 澎