[发明专利]电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及高COD工业污水处理方法技术领域，是一种电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产中COD污水处理方法。

背景技术

聚氯乙烯树脂是世界上最早工业化的树脂品种之一，也是五大通用合成塑料之一，具有良好的物理及力学性能，可用于生产建筑材料、包装材料、电子材料、日用消费品等，被广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输、电力电讯和包装等领域，是目前世界上仅次于聚乙烯的第二大塑料品种，占世界合成树脂总消费量的29%。

在建材业“以塑代木”，“以塑代钢”的政策导向指引下，聚氯乙烯塑料门窗、给排水管、农业灌溉给水管大量采用，促进了国内市场对聚氯乙烯树脂需求旺盛。

建设聚氯乙烯生产企业，有利于缓解国内市场聚氯乙烯原料紧张的局面，减少进口压力，促进国民经济的发展，同时可替代木材，减少伐木，也为保护环境作出贡献。

目前生产聚氯乙烯有三种方法：即电石乙炔法、乙烯氯化法和炔烃联合法。

以上三种方法制得的聚氯乙烯耗氯量差不多，但主要原料不同。乙炔法的原料是电石乙炔气，而后两种方法的生产原料是从石油裂解而来。一般认为乙烯氯化法代表聚氯乙烯行业的发展方向，但其一次性投资大，而且受石油资源以及乙烯来源的制约，发展受到限制。近年来又由于受到石油价格不断上涨的影响，生产成本逐渐上升而失去了竞争优势，发展非常缓慢。而电石乙炔法聚氯乙烯适合我国国情，一次性投资低，原料来源广，技术成熟。

电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产工艺的反应原理是电石与水反应生成乙炔，然后与氯化氢气体混合经过转化器合成氯乙烯单体，氯乙烯单体经过压缩、精馏送至聚合工序，合格的氯乙烯单体在分散剂、引发剂、专用助剂等的作用下聚合为PVC，经离心、干燥、包装成为成品聚氯乙烯专用树脂。

目前，随着电石乙炔法聚氯乙烯工艺技术的不断进步，过去突出的一些环保问题正在逐步得到解决，但是，电石法生产工艺在生产过程中产生的含高浓度难降解有机污染物、高含硫污染物的工业污水（在本发明中简称为污水），一直是个比较麻烦的问题，一经排入水体，就会在水中进一步氧化分解，从而消耗水中大量的溶解氧，直接威胁水生生物的生存，且其BOD₅/COD的比值较低，仅为0.12，可生化性差。对水生生物、构筑物和农作物都有极大的危害。

表1是电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产系统的污水污染物情况。

所有至PVC污水处理系统的工业污水再进行统一处理后，达标排放。

污水中的污染物质是多种多样的，所以往往不可能用一种处理单元就能把所有的污染物质去除干净。往往需要通过几种方法和几个处理单元组成的处理系统处理后，才能够达到排放要求，采用哪些方法或哪种方法联合使用需根据污水的水质和水量、排放标准、处理方法的特点、处理成本和回收经济价值等通过调查、分析、比较后确定。

针对不同污染物质的特征，发展了各种不同的污水处理方法，特别是对化工污水的处理，这些处理方法按其作用原理分四大类，物理处理法、化学处理法、物理化学处理法、生物处理法。

目前，电石乙炔法聚氯乙烯树脂生产系统处理该污水的方法主要有生物处理法和物理化学法两种。

生物处理法是目前较为广泛使用的处理含高有机高分子污染物的工业污水的一种方法，是通过微生物的代谢作用，使污水中溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质的污水处理方法。根据起作用的微生物不同，生物处理法又可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法，研究表明，如果污水中各种成分相对稳定，那么COD与BOD之间是有一定的比例关系的。且BOD₅/COD比值可作为污水是否适宜采用生物处理法的一个衡量指标。比值越大，越容易被生化处理，一般认为BOD₅/COD大于0.3的污水适宜采用生物处理法。

电石乙炔法聚氯乙烯树脂工艺产生的工业污水BOD₅/COD的比值较低，仅为0.12，可生化性差，用生物处理法的设备一次投资大，占地面积大，处理难度大，不经济。

物理化学处理法是采用物理的过滤、沉淀法和化学的中和、氧化—还原法相结合以达到除去污水中的悬浮物—固体杂质、溶解性、胶体物质的目的。

目前，以电石为原料生产聚氯乙烯树脂的高COD生产污水的处理方法许多也是用的物理化学处理法，但是其处理机理基本是：认为污水中的硫离子是产生高COD的主要原因，在碱性条件下，通过大量的投加硫酸亚铁溶液，与污水中的硫离子反应生成FeS沉淀，依靠除硫来去除污水中的COD，而没有充分考虑因有机物而引起的COD。也即是说，整个污水处理装置是为处理硫而设计的。