PVC生產裝置工藝廢水流量計
1 PVC生產工藝廢水處理的原理及工藝流程
(1)原理。
蒸汽通入廢水中，與廢水充分接觸，廢水中的溶解性氣體和某些揮發性物質向氣相轉移，從而達到脫除水中污染物的目的。根據相平衡原理:一定溫度下的液體混合物中，每一組分都有一個平衡分壓，當與液相接觸的氣相中該組分的分壓趨于零時，遠遠小于平衡分壓，則組分將由液相轉入氣相。
(2)工藝流程。
PVC生產工藝廢水經工藝管線匯集至氯乙烯廢水收集罐，后經廢水汽提進塔泵、廢水過濾器、板式換熱器進入廢水汽提塔中，通過廢水汽提塔底部上升的蒸汽與塔頂進入的廢水逆流接觸將廢水中的氯乙烯脫出，形成氯乙烯和蒸汽的混合氣體，再經塔頂冷凝器將蒸汽冷凝回流入塔內，而不凝的氯乙烯氣體經分離器回收到氯乙烯回收氣柜再次回收利用，*后由廢水汽提塔出塔泵將脫除了氯乙烯氣體的廢水經板式換熱器輸送至露天的聚合母液水處理系統。[1]
圖1 改造前廢水處理裝置工藝流程
2 原廢水處理裝置運行情況
2.1 裝置運行情況
在實際運行過程中，因廢水中夾帶少量的PVC樹脂，長時間運行后，汽提塔、板式換熱器內部會出現堵塞現象而導致其通道變小，使汽提塔進水與出水不能很好地進行熱量交換。廢水汽提塔出水溫度一般為:Ⅰ期裝置90～100℃，Ⅱ期裝置100～110℃;而與其換熱后進廢水汽提塔的水溫一般為:Ⅰ期裝置50～60℃，Ⅱ期裝置30～40℃。因廢水汽提塔進水溫度偏低，廢水在其內部不能很好地沸騰，造成汽提塔出水中氯乙烯含量達不到環保排放要求[廢水中氯乙烯質量分數在(30～80)×10-6]，具體數據見表1;且板式換熱器在實際運行過程中頻繁泄漏，存在冷熱料互串、檢修頻繁、檢修困難等問題，導致廢水汽提裝置不能連續、穩定運行。
表1 改造前廢水汽提塔出水中氯乙烯質量分數
2.2 裝置控制情況
在運行過程中，廢水汽提塔進水流量、塔底液位依靠進塔流量計進行監控，進塔流量若偏高，則出現塔底液位不穩定、廢水在汽提塔沸騰不好、廢水中氯乙烯不易脫除的問題;進塔流量若偏低，則出現塔底液位不穩定、進塔蒸汽浪費問題，且造成廢水汽提塔脫出的混合氣體不易在塔頂冷凝器冷凝。北元化工廢水汽提塔進塔流量計為浮子流量計，因進塔廢水壓力為0.4 MPa，導致流量計內浮子卡死在管線，使其計量不準確，不便于操作人員對進塔廢水流量的日常監控，造成廢水汽提塔運行不穩定。
3 優化改造方案
3.1 裝置運行相關設備改造
拆除Ⅰ期裝置廢水汽提塔板式換熱器，更換為螺旋板式換熱器(換熱面積為150 m2)，并將拆除的板式換熱器安裝在Ⅱ期裝置廢水汽提塔處，與Ⅱ期裝置未拆除的板式換熱器并聯使用，實際運行過程中開1備1。經過改造，廢水汽提塔冷側物料與熱側物料能很好地進行熱量交換，進塔廢水溫度在90℃以上，廢水在汽提塔內部能很好地沸騰，保證了廢水汽提塔出水中氯乙烯含量指標滿足國家相關排放要求，Ⅰ期、Ⅱ期裝置廢水汽提塔實現了連續、穩定運行。
3.2 裝置日常控制的優化
由于廢水中含有易導電介質，將廢水汽提塔進塔流量計由浮子流量計改造為電磁流量計，便于操作人員對進塔廢水流量的日常監控，維持廢水汽提塔穩定運行。
3.3 進水水質的優化
為了進一步優化廢水收集罐進水水質，防止廢水中夾帶的少量PVC樹脂進入廢水收集罐內堆積堵塞，在廢水收集罐進水總管處增加分離罐，將廢水進一步沉淀分離。所有廢水經分離罐后，固態物質在罐內沉淀，而清水進入廢水汽提塔進行氯乙烯氣體的脫除處理。
圖2 廢水處理裝置廢水進水口增加分離罐工藝流程
4 優化改造效果
(1)通過將一套廢水汽提處理裝置板式換熱器更換為螺旋板式換熱器，同時在另一臺廢水汽提處理裝置增加備用板式換熱器，實現了廢水汽提塔連續、穩定運行，保證了廢水汽提塔出水中氯乙烯含量滿足國家相關排放標準要求，具體數據見表2。廢水汽提塔經過優化改造，使含氯乙烯廢水得到了很好的處理與回用，降低了環境污染，改善了水資源的浪費現象。
表2 改造后廢水汽提塔出水氯乙烯質量分數
(2)通過將廢水汽提塔進塔流量計由浮子流量計改造為電磁流量計，方便了操作人員對進塔廢水流量的日常監控，使廢水汽提塔穩定運行。
(3)通過在廢水收集罐進水總管處增加分離罐，將廢水進一步沉淀與分離，防止了廢水中夾帶的少量PVC樹脂進入廢水收集罐堆積堵塞，進一步提升了廢水汽提塔的運行能力。
