本文依據電石法生產PVC(聚氯乙烯)項目的生產工藝、原輔材料使用情況和《國家危險廢物名錄》規定,結合已投入運行建設項目固體廢棄物的產生特點,并詳細分析了每一種危險廢物產生的原理和工序。通過實際調查、對比、分析、鑒定等方法,研究電石法PVC建設項目的生產工藝及廢物產生環節,確定每一種危險廢物的產生方式和產生強度,找出每一種危險廢物產生規律并核算每一種危險廢物的產污系數或系數范圍。
電石法生產PVC項目主要生產燒堿與聚氯乙烯樹脂產品,是工業危險廢物產生的重點行業。目前,我國已在新疆、內蒙古、寧夏自治區建成了大規模的氯堿生產線。隨著我國合成VCM(氯乙烯)裝置的進一步擴產和新建, 氯堿在我國迅速發展,PVC生產項目產生的危險廢物也隨之劇增。PVC生產項目產生的危險廢物類型多,產生的環節復雜,其特性鑒別難度大,因此相關企業和環保部門對PVC生產項目的管理難度也較大。調查研究PVC生產項目危險廢物的產生原理和工序、產生環節、產生種類和規律,對加強該PVC生產項目危險廢物的日常管理具有重要意義。
1 危險廢物產生源與類別
1.1 氯堿界區
在氯堿界區,危險廢物主要集中在鹽水精制環節、氯氣干燥環節、天然氣制氫環節等環節中產生。主要有廢螯合樹脂(HW13有機樹脂類廢物)、廢硫酸(HW34廢酸)、廢脫硫劑(HW45含有機鹵化物廢物)、廢催化劑(HW46含鎳廢物)和廢吸附劑(HW45含有機鹵化物廢物)。危險廢物產生環節與廢物種類如圖1。
1.2 聚氯乙烯界區
聚氯乙烯合成過程中的危險廢物集中產生在氯乙烯合成、聚氯乙烯合成、純水制備、產品出料與包裝等環節(見圖2)。氯乙烯合成環節主要有7種危險廢物,分別是廢氯化汞觸媒(HW29含汞廢物)、廢氯化汞觸媒泥(HW29含汞廢物)、廢含汞活性炭(HW29含汞廢物)、廢鹽酸(HW34廢酸)、含汞廢鹽/泥 (HW45含汞廢物)、精餾殘渣/高沸物(HW11精餾殘渣)、氯乙烯自聚物(HW13有機樹脂類廢物);純水制備環節主要有廢螯合樹脂(HW13有機樹脂類廢物);合成聚氯乙烯環節主要有母液處理污泥(HW13有機樹脂類廢物);產品出料與包裝環節有PVC廢料(HW13)。
2 主要廢物的產生節點
2.1 廢脫硫劑
在天然氣制氫的天然氣預處理過程中,先將天然氣通過脫硫劑處理,使硫脫除,此脫除過程屬于化學變化,所以脫硫劑將不斷損耗,在損耗到一定程度后,產生廢脫硫劑。
2.2 含鎳廢物
天然氣制氫裝置是為補充氯堿系統的氫氣量,以彌補氯氣過量的工藝裝置,天然氣制氫為高溫裂解反應,通過含鎳催化劑進行催化反應,加快了天然氣的轉化速率。由于受氫的轉化率的影響,為保持催化劑的活性,需要更新一些催化劑。催化劑的壽命一般為3年。
2.3 精餾殘渣
在氯乙烯生產工序中,進入VCM裝置的氯乙烯氣體經全凝器冷凝成液體流至緩沖罐,靠重力分離除去部分水后送入低沸塔,塔底除去低沸物的氯乙烯液體靠壓差壓至高沸塔,通過改變壓力、溫度,使其中的氯乙烯單體以氣態形式蒸發,與其他液態二氯乙烷等高沸點的有機廢物雜質進行分離,分離產生的液態有機廢物即為精餾殘渣,俗稱高沸物。
2.4 含汞廢物
氯乙烯的合成轉化工藝中產生的含汞廢物有三類,第一類是廢氯化汞觸媒,產自氯乙烯合成工序中,反應釜中使用的氯化汞催化劑,平均每8000個小時需要更換一批,廢氯化汞催化劑的產生量由更換量決定;第二類是氯乙烯凈化裝置即除汞器中飽和的活性炭,由于活性炭吸附汞到一定量后失去吸附功能,需要更換而產生;第三類是聚合工序含汞污水處理后產生的污泥。
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