PVC母液排水処理後の完全再利用

PVC母液排水処理液

世界の PVC 市場規模は 2023 年に約 806 億 3,000 万米ドルで、2028 年までに 1,156 億 6,000 万米ドルに成長し、年平均成長率は約 7.48% になると予想されています。アジアが支配的な市場であり、中国が最大の生産者および消費者です。

ポリ塩化ビニル（PVC）は、優れた耐薬品性、絶縁特性、コスト面での利点があるため、重要な汎用プラスチックです。-建築、電線・ケーブル、ヘルスケア、包装などの分野で広く使用されています。近年、都市化、インフラ建設、環境保護政策により、世界のPVC市場は安定した成長傾向を維持しています。中国は生産能力、生産量、需要の面で世界をリードしており、世界市場に大きな影響力を持っています。

プロジェクト事例

プロジェクト概要

• 主体: 山東省新隆電気化学グループ (120,000 トン/年の PVC プラントに配套)
• 規模: 設計処理能力 1600 m3/日、年間約 500,000 トンの母液を処理
• 背景: 元の母液は部分的にのみ再利用され、大部分は排出されました。汚染税が発生しただけでなく、水資源も無駄になりました
• 目標：排水ゼロ、排水は重合生産の水質基準を満たし、完全再利用

水質の特徴と処理工程

母液水質特性（遠心分離部からの排出）

o 流入: COD ≈ 300 ～ 500 mg/L、高 SS、水温 45 ～ 55 度、pH ≈ 5.5 ～ 6.5、B/C 0.2 以下 (生分解性が悪い)、微量の PVA および水銀を含む

o 目標: 排水 COD 50 mg/L 以下、導電率 500 μS/cm 以下、濁度 5 NTU 以下、GB/T 19923-2005 の工業用再生水基準を満たしています。

コアプロセスフロー（カスタマイズされた組み合わせ）

1. 前処理：火格子 → 均質槽（均質化・均質化、35度以下に冷却） → 凝集・沈殿（SS・コロイドの除去）

2. 生化学的処理：オゾン前酸化（B/Cを0.35+に増加）→加水分解酸性化（HRT= 8h）→接触酸化（汚泥濃度3.5～4.5g/L）→二次沈殿槽（生化学的汚泥の除去）

3. 高度な処理: 砂ろ過 → オゾン後酸化 (COD 50mg/L 以下に低減) → 生物活性炭 (BAC) → イオン交換 (残留イオンの除去) → 精密ろ過 (5μm 安全ろ過)

4. 再利用システム：生成水貯留タンク→可変周波数給水→重合部で再利用（真水の代替）

Ⅲ．治療効果と主要指標（安定稼働データ）

技術的な特徴と革新的なポイント:

1. オゾン - 生化学的相乗効果: オゾン前の酸化によって生分解性が強化され、オゾン後の処理によって排水中の安定した準拠した COD が保証されます。-水 1 トンあたりのオゾン線量は 15 ～ 20 mg/L に制御され、コストも制御可能です。

2. モジュール式の高度な処理: BAC + イオン交換の組み合わせにより、流出水の品質が水道水よりも優れていることが保証され、重合反応器の供給原料として直接再利用できます。

3. 熱エネルギー回収: 母液の余熱を利用して生化学的供給水を予熱し、システムのエネルギー消費を約 15% 削減します。

4. ゼロ排出設計: 生化学汚泥は脱水および乾燥された後、調整された方法で廃棄され、二次汚染を排除します。濃縮水はMVRを使用して蒸発および結晶化され、塩残留物は法令に準拠して資源としてリサイクルされます。

II. PVC母液排水処理の顧客概要

PVC母液廃水は主にPVC製造工程の遠心分離工程に由来します。排出量が多く、有機物含有量が少ないものの生分解性が低い産業排水の一種です。より厳格な環境保護政策と、企業による節水とエネルギー削減の需要の高まりにより、ますます多くの PVC 生産企業が、ほぼゼロの排出と資源回収を達成するために、母液廃水再利用システムの構築またはアップグレードに投資し始めています。{2}}

PVC生産のイメージ

Ⅲ． PVC母液排水の処理

廃水源

コアソース: PVC 樹脂製造における遠心分離プロセスでは、製造される PVC 1 トンごとに約 3 ～ 5 トンの母液廃水が生成されます。

特定の組成ソース:

残留PVC微粒子（SS）

未反応塩化ビニルモノマー（VCM）

分散剤（PVAなど）、開始剤、停止剤などの添加剤を追加

少量のオリゴマーおよび異性体生成物

これらの物質により、比較的低い COD 濃度（通常 100-400 mg/L）の廃水が生成されますが、生分解性が低く、分解が難しい有機物質（ポリビニル アルコール PVA など）が含まれているため、処理プロセスがより困難になります。-

比較表を扱う

IV. PVC母液排水の処理フロー

PVC母液排水処理フロー

PVC（ポリ塩化ビニル）の製造工程で発生する母液排水は、有機物濃度が高く、塩分濃度が高く、分解されにくいという特徴があります。処理プロセス フローでは、前処理、深層処理、資源回収などの複数の段階を組み合わせて、排出基準への準拠や資源リサイクルを達成する必要があります。-検索結果に基づいてPVC母液排水処理プロセスフローを分析すると以下のようになります。

1) 前治療段階-

前処理は PVC 母液廃水処理の重要なステップであり、廃水から大きな粒子の懸濁物質、コロイド状物質、一部の可溶性有機化合物を除去し、その後の深部処理の条件を作り出すことを目的としています。

1. 物理的な前処理-

凝集沈殿：凝集剤（PAC、PAMなど）や凝集助剤を添加することにより、排水中の懸濁物質、コロイド（PVAなど）がフロックを形成して沈殿し、排水の生分解性が向上します。この方法は、PVC遠心母液廃水処理に広く使用されています。

ろ過: 前処理後に砂フィルターやディスクフィルターなどを使用して残留懸濁物質を除去し、後続の処理システム (限外ろ過、逆浸透など) の安定した動作を確保します。-

化学前処理-

解乳化・油分除去：乳化剤、分散剤を含む排水（塩ビペースト樹脂排水など）に対し、pH調整と特殊解乳化剤の添加により乳化状態を崩し、油分を除去します。

高度な酸化前処理: 光化学的な高度な酸化技術（紫外線高度酸化分解装置など）を使用し、ヒドロキシルラジカル（・OH）を使用して分解が難しい有機物質（PVA など）を酸化および分解します。--これにより廃水の生分解性が向上します。

2) 深い治療段階

深部処理段階では、主に前処理後に残留する高濃度の有機物、塩分、微量汚染物質を対象とし、生物処理や膜分離などの技術を使用して水質をさらに浄化します。{0}}

1. 生物学的処理

加水分解酸性化-UASB-A/O-MBR 複合プロセス:

-調整後の高濃度有機排水は加水分解酸性化槽に導入され生分解性が向上し、その後 UASB（上昇流嫌気汚泥床）に流入して効率よく嫌気分解されます。嫌気性排水は窒素とリンを除去するために A/O (無酸素-好気性) システムに入り、最終的に MBR (膜バイオリアクター) システムを通過して有機物と浮遊固体をさらに除去します。

2. 膜分離技術

限外濾過 - 逆浸透 (UF-RO) システム:

前処理された廃水は限外濾過システムによって処理され、PVC 粒子、開始剤、その他の不純物が除去されます。次に、濾液は逆浸透システムに入り、塩と有機物質がさらに除去されます。発生した水は製造工程で再利用でき、再利用率は70％以上です。このプロセスは物理的かつ一定の温度で動作し、エネルギー消費が低く、処理された水の品質は新鮮な脱塩水と大きな違いはありません。

Huaguo Yuhang の特許技術では、低エネルギー炭化ケイ素膜を使用して母液廃水をろ過し、PVC 粒子を回収し、廃水資源の利用を実現します。{0}

3. 高度な酸化深部処理

オゾン酸化/接触酸化: 生化学的処理後、オゾン酸化またはオゾン接触酸化 (不均一系触媒) によって難溶性有機物質のさらなる分解が実行され、排水中の安定した準拠した COD が確保されます。

3)。資源の利用と終末期治療

1. 水資源の活用

深部処理後の廃水は膜ろ過（限外ろ過＋逆浸透）やEDI（電気脱イオン）技術によりろ過され、生産工程の水質基準を満たすとともに、重合反応器の洗浄や装置の冷却などの工程で再利用されます。

冷却水循環システムは、腐食防止剤と電子スケール除去技術を追加することにより、水資源の効率的な利用を実現します。

2. ターミナルコンプライアンスの解除

上記の処理を行った後、再利用できない排水については、COD、BOD5、SS等の指標を遵守するため、生物活性炭フィルターにより残留汚染物質をさらに除去して排出する必要があります。

排ガス処理では、VCM（塩化ビニル）などの有毒ガスを活性炭吸着・深冷回収、接触燃焼、アルカリスクラバーにより処理します。

V. 下水処理フローチャート

生産排水→凝集ろ過→油分除去→凝集→加水分解酸性化→嫌気生化学処理→好気生化学処理→高度処理→再利用または排出