PVC Ana Likör Atıksu Arıtmasından Sonra Tam Yeniden Kullanım

PVC ana likör atıksu arıtma çözümü

Küresel PVC pazarının büyüklüğü 2023 yılında yaklaşık 80,63 milyar ABD doları olup, 2028 yılına kadar yaklaşık %7,48'lik bileşik yıllık büyüme oranıyla 115,66 milyar ABD dolarına ulaşması bekleniyor. Asya hakim pazardır ve Çin en büyük üretici ve tüketicidir.

Polivinil klorür (PVC), mükemmel kimyasal direnci, yalıtım özellikleri ve maliyet avantajları nedeniyle önemli bir genel-amaçlı plastiktir. İnşaat, elektrik telleri ve kabloları, sağlık, paketleme gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda kentleşme, altyapı inşaatı ve çevre koruma politikalarının etkisiyle küresel PVC pazarı istikrarlı bir büyüme trendini sürdürdü. Çin, üretim kapasitesi, çıktı ve talep bakımından dünya lideridir ve küresel pazar üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.

Proje vakası

Projeye Genel Bakış

• Ana Gövde: Shandong Xinlong Elektrokimyasal Grubu (120.000 ton/yıllık PVC tesisi için配套)
• Ölçek: Yılda yaklaşık 500.000 ton ana likörün işlendiği 1600 m³/d'lik tasarlanmış işleme kapasitesi
• Arka plan: Orijinal ana likör yalnızca kısmen yeniden kullanıldı ve çoğu boşaltıldı. Sadece kirlilik ücretine değil aynı zamanda su kaynaklarının israfına da neden oldu
• Hedef: Atık suyun polimerizasyon üretimi için su kalitesi standartlarını karşılaması ve tamamen yeniden kullanılmasıyla sıfır atık su deşarjı

Su Kalitesi Özellikleri ve Arıtma Süreci

Ana likör suyunun kalite özellikleri (santrifüj bölümünden boşaltma)

o Giriş: KOİ ≈ 300–500 mg/L, yüksek SS, su sıcaklığı 45–55 derece, pH ≈ 5,5–6,5, B/C 0,2'den az veya eşit (zayıf biyolojik bozunma), eser miktarda PVA ve cıva içerir

o Hedef: Atık KOİ 50 mg/L'ye eşit veya daha az, iletkenlik 500 μS/cm'ye eşit veya daha az, bulanıklık 5 NTU'ya eşit veya daha az, GB/T 19923-2005 endüstriyel arıtılmış su standartlarını karşılıyor.

Temel süreç akışı (özelleştirilmiş kombinasyon)

1. Ön-muamele: Izgara → Dengeleme tankı (homojenizasyon ve dengeleme, 35 derecenin altına soğutma) → Pıhtılaşma ve çökeltme (SS ve kolloidlerin uzaklaştırılması)

2. Biyokimyasal arıtma: Ön-ozon oksidasyonu (B/C'yi 0.35+'ye artırın) → Hidroliz asitleştirme (HRT=8sa) → Kontakt oksidasyon (çamur konsantrasyonu 3,5–4,5g/L) → İkincil çökeltme tankı (biyokimyasal çamurun uzaklaştırılması)

3. Gelişmiş arıtma: Kum filtreleme → Son-ozon oksidasyonu (COD 50 mg/L'nin altına düşürülür) → Biyolojik aktif karbon (BAC) → İyon değişimi (artık iyonların uzaklaştırılması) → Hassas filtreleme (5μm güvenlik filtrelemesi)

4. Yeniden kullanım sistemi: Üretilen su depolama tankı → Değişken frekanslı su temini → Polimerizasyon bölümünde yeniden kullanım (tatlı saf su yerine)

III. Tedavi Etkisi ve Temel Göstergeler (Kararlı Çalışma Verileri)

Teknik özellikler ve yenilik noktaları:

1. Ozon - Biyokimyasal sinerjisi: Ozon öncesi oksidasyon biyolojik parçalanabilirliği artırırken,-ozon sonrası arıtma, atık sudaki stabil ve uyumlu KOİ'yi garanti eder. Ton su başına ozon dozajı, kontrol edilebilir maliyetlerle 15-20 mg/L'de kontrol edilir.

2. Modüler gelişmiş arıtma: BAC + iyon değiştirme kombinasyonu, atık su kalitesinin musluk suyundan daha üstün olmasını sağlar ve polimerizasyon reaktörü için besleme olarak doğrudan yeniden kullanılabilir.

3. Isı enerjisi geri kazanımı: Biyokimyasal besleme suyunun ön ısıtılması için ana sıvının kalan ısısının kullanılması, sistemin enerji tüketimini yaklaşık %15 oranında azaltır.

4. Sıfır deşarj tasarımı: Biyokimyasal çamur susuzlaştırılıp kurutulduktan sonra koordineli bir şekilde bertaraf edilerek ikincil kirliliği ortadan kaldırır; konsantre su, MVR kullanılarak buharlaştırılır ve kristalleştirilir ve tuz kalıntısı, bir kaynak olarak uygun şekilde geri dönüştürülür.

II. PVC Ana Likör Atıksu Arıtma Müşterilerine Genel Bakış

PVC ana sıvı atıksu esas olarak PVC üretim prosesindeki santrifüjlü ayırma prosesinden kaynaklanır. Deşarj hacmi büyük, organik içeriği düşük ancak biyolojik olarak parçalanabilirliği zayıf olan bir endüstriyel atık su türüdür. Daha sıkı çevre koruma politikaları ve işletmelerin artan su tasarrufu ve enerji tasarrufu talebi nedeniyle, giderek daha fazla sayıda PVC üretim işletmesi, sıfıra yakın deşarj ve kaynak geri kazanımı elde etmek amacıyla ana likör atık su yeniden kullanım sistemlerinin inşasına veya iyileştirilmesine yatırım yapmaya başladı.

PVC üretiminin resmi

III. PVC Ana Likör Atıksularının Arıtılması

Atıksu Kaynağı

Çekirdek kaynak: PVC reçine üretiminde santrifüj ayırma işlemi, üretilen her 1 ton PVC için yaklaşık 3-5 ton ana sıvı atıksu üretir.

Spesifik bileşim kaynakları:

Artık PVC ince parçacıkları (SS)

Reaksiyona girmemiş vinil klorür monomeri (VCM)

Dağıtıcılar (örn. PVA), başlatıcılar ve sonlandırıcılar gibi ilave katkı maddeleri

Az miktarda oligomer ve izomer ürünü

Bu maddeler, nispeten düşük KOİ konsantrasyonuna (genellikle 100-400 mg/L) sahip, ancak biyolojik olarak bozunabilirliği zayıf olan ve bozunması zor organik maddeler (polivinil alkol PVA gibi) içeren atık su ile sonuçlanır, bu da arıtma sürecini daha zorlu hale getirir.

Karşılaştırma tablosunu kullanın

IV. PVC Ana Likör Atık Sularının Arıtılmasına Yönelik Proses Akışı

PVC Ana Sıvı Atıksu Arıtma Proses Akışı

PVC (polivinil klorür) üretim prosesi sırasında oluşan ana sıvı atıksu, yüksek organik madde konsantrasyonu, yüksek tuz içeriği ve bozunma zorluğu gibi özelliklere sahiptir. Deşarj standartlarına veya kaynak geri dönüşümüne uyum sağlamak için arıtma süreci akışının ön arıtma, derin arıtma ve kaynak geri kazanımı dahil olmak üzere birden fazla aşamayı birleştirmesi gerekir. Aşağıda, arama sonuçlarına dayalı olarak PVC ana sıvı atıksu arıtma prosesi akışının bir analizi yer almaktadır:

1) Ön-tedavi aşaması

Ön arıtma, PVC ana sıvı atık su arıtmasında temel adımdır; büyük parçacıklı askıda katı maddeleri, koloidal maddeleri ve bazı çözünür organik bileşikleri atık sudan uzaklaştırmayı ve daha sonraki derin arıtma için koşullar yaratmayı amaçlar.

1. Fiziksel ön-tedavi

Pıhtılaşma sedimantasyonu: Pıhtılaştırıcılar (PAC, PAM gibi) ve pıhtılaştırıcı yardımcıları eklenerek, atık sudaki askıda katı maddeler, kolloidler (PVA gibi) floklar oluşturur ve çökelerek atık suyun biyolojik olarak parçalanabilirliğini artırır. Bu yöntem PVC santrifüj ana sıvı atıksu arıtımında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Filtreleme: Ön arıtmadan sonra kalan askıdaki katı maddeleri uzaklaştırmak için kum filtreleri, disk filtreleri vb. kullanmak, sonraki arıtma sistemlerinin (ultrafiltrasyon, ters ozmoz gibi) stabil çalışmasını sağlamak.

Kimyasal ön-işlem

Demülsifikasyon ve yağ giderme: Emülgatörler, dispersanlar (PVC macun reçinesi atıksu gibi) içeren atık sular için pH ayarlanarak ve özel emülsifiye ediciler eklenerek emülsifiye durumu bozulur ve yağlı maddeler uzaklaştırılır.

Gelişmiş oksidasyon ön-arıtımı: Parçalanması zor-{-organik maddeleri (PVA gibi) oksitlemek ve ayrıştırmak için hidroksil radikallerini (·OH) kullanarak ileri fotokimyasal oksidasyon teknolojisini (ultraviyole gelişmiş oksidasyon bozunma ekipmanı gibi) kullanmak, atık suyun biyolojik olarak parçalanabilirliğini artırmak.

2) Derin tedavi aşaması

Derin arıtma aşaması, su kalitesini daha da saflaştırmak için biyolojik arıtma ve membran ayırma gibi teknolojileri kullanarak, temel olarak ön arıtmadan sonra kalan yüksek konsantrasyondaki organik maddeyi, tuz içeriğini ve eser kirleticileri hedef alır.

1. Biyolojik arıtma

Hidroliz asitleştirme-UASB-A/O-MBR birleşik işlemi:

Yüksek-konsantrasyonlu organik atık su, ayarlamadan sonra biyolojik olarak parçalanabilirliği artırmak için hidroliz asitleştirme tankına verilir ve daha sonra verimli anaerobik parçalama için UASB'ye (yukarı akışlı anaerobik çamur yatağı) girer. Anaerobik atık, nitrojen ve fosforun uzaklaştırılması için A/O (anoksik-aerobik) sisteme girer ve son olarak organik madde ve askıdaki katıların daha da uzaklaştırılması için MBR (membran biyoreaktör) sisteminden geçer.

2. Membran Ayırma Teknolojisi

Ultrafiltrasyon - Ters Osmoz (UF-RO) Sistemi:

Ön arıtılmış atık su, PVC parçacıklarını, başlatıcıları ve diğer yabancı maddeleri uzaklaştırmak için ultrafiltrasyon sistemi tarafından işlenir. Süzüntü daha sonra tuzları ve organik maddeleri daha da uzaklaştırmak için ters ozmoz sistemine girer. Üretilen su %70'in üzerinde yeniden kullanım oranıyla üretim sürecinde yeniden kullanılabiliyor. Bu proses fiziksel ve sabit bir sıcaklıkta çalışır, enerji tüketimi düşüktür ve arıtılan suyun kalitesi, tuzdan arındırılmış taze sudan önemli bir farklılık göstermez.

Huaguo Yuhang'ın patentli teknolojisinde, düşük-enerjili silisyum karbür membranlar, ana likör atık suyunu filtrelemek, PVC parçacıklarını geri kazanmak ve atık su kaynağı kullanımını sağlamak için kullanılır.

3. Gelişmiş Oksidasyon Derin Tedavisi

Ozon Oksidasyonu/Katalitik Oksidasyon: Biyokimyasal arıtmanın ardından, atık sudaki stabil ve uyumlu KOİ'yi sağlamak için ozon oksidasyonu veya ozon katalitik oksidasyonu (heterojen katalizör) yoluyla refrakter organik maddelerin daha fazla bozunması gerçekleştirilir.

3). Kaynak Kullanımı ve Son İşlem

1. Su Kaynaklarının Kullanımı

Derin arıtma sonrası atık su, membran filtrasyon (ultrafiltrasyon + ters ozmoz) ve EDI (elektrodeiyonizasyon) teknolojisi ile üretim prosesleri için su kalite standartlarını karşılayacak şekilde filtrelenebilmekte, polimerizasyon reaktör temizliği ve ekipman soğutma gibi proseslerde tekrar kullanılabilmektedir.

Soğutma suyu sirkülasyon sistemi, korozyon önleyiciler ve elektronik kireç giderme teknolojilerinin eklenmesiyle su kaynaklarının verimli kullanımını sağlar.

2. Terminal Uyumluluk Deşarjı

Yeniden kullanılamayan atık sular için, yukarıdaki işlemlerle arıtıldıktan sonra, deşarj öncesinde COD, BOD5, SS vb. göstergelerle uyumluluğun sağlanması için biyolojik aktif karbon filtresi aracılığıyla kalıntı kirleticilerin daha da uzaklaştırılması gerekir.

Egzoz gazı arıtımında VCM (vinil klorür) gibi toksik gazlar, aktif karbon adsorpsiyonu/derin soğuk geri kazanımı, katalitik yanma ve alkali temizleyici yoluyla arıtılır.

V. Kanalizasyon Arıtma Akış Şeması

Üretim atık suyu → Pıhtılaşma ve filtreleme → Yağ giderme ve pıhtılaşma → Hidrolitik asitleştirme → Anaerobik biyokimyasal arıtma → Aerobik biyokimyasal arıtma → İleri arıtma → Yeniden kullanım veya deşarj