純堿生產(chǎn)企業(yè)污染治理對策分析

鄭鴻煜

(江蘇省井神鹽化股份有限公司淮安堿廠，江蘇 淮安 223200）

純堿是工業(yè)生產(chǎn)的重要原料，其穩(wěn)定的產(chǎn)量為我國社會經(jīng)濟的持續(xù)增長發(fā)揮了重要作用。目前，我國還有不少純堿生產(chǎn)企業(yè)采用氨堿法、聯(lián)堿法等技術(shù)進行生產(chǎn)，盡管采取了一些措施顯著降低了污染物的產(chǎn)生量，但仍無法完全解決污染物的排放問題［1］。

1 污染源調(diào)查與分析

聯(lián)堿法工藝具有原料利用率高、綜合能耗低、廢物和污染物排放少等優(yōu)點，我國純堿工業(yè)中有70%以上的生產(chǎn)企業(yè)采用該方法，其產(chǎn)量超過全國產(chǎn)量的50%以上［2］。江蘇某純堿生產(chǎn)企業(yè)考慮與其他部門業(yè)務的銜接，采用我國目前普遍應用的冷法聯(lián)堿工藝生產(chǎn)純堿。為全面了解企業(yè)污染物的產(chǎn)生和排放情況，從純堿的生產(chǎn)工藝流程、機械設備、污染物處理設備等方面進行了現(xiàn)場調(diào)研。

由于聯(lián)堿法工藝較為復雜，在工業(yè)化生產(chǎn)過程的碳化、過濾、煅燒、干銨等階段都會產(chǎn)生尾氣和其他污染物。在企業(yè)生產(chǎn)過程中排出的碳化尾氣折算到每小時約為8400Nm3，過濾尾氣折算到每小時約為13 000Nm3，干銨爐尾氣折算到每小時達到130 000Nm3。聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿涉及眾多設備，在生產(chǎn)工藝的多個環(huán)節(jié)會有廢水排出，濾堿機等設備的清洗過程每次清洗會排出0.07m3/t 堿的清洗水，設備在維修時也會有部分殘液排出。此外，純堿生產(chǎn)過程的多個環(huán)節(jié)會有固體廢物的排放，主要為含有Ca2+、Mg2+、Fe2+等雜質(zhì)的氨II 泥，基本生產(chǎn)每噸純堿會排出10千克的氨II泥。

2 三廢污染問題及常用處治技術(shù)

2.1 三廢的污染問題

由于企業(yè)的廢物回收系統(tǒng)是隨著環(huán)保要求的提升和科技的進步逐漸增設的，部分設施還不夠完善，甚至還存在部分無組織排放氨氣的環(huán)節(jié)，一些設備老化、腐蝕等也會導致污染氣體的泄露，經(jīng)旋風除塵器處理后的尾氣粉塵含量還是會出現(xiàn)超標現(xiàn)象，廢水主要是排放到廢水暫存池中蒸發(fā)，而氨II 泥經(jīng)壓縮后直接集中堆放在露天堆場。因此，對于企業(yè)三污排放現(xiàn)存的問題，有必要采取積極有效的措施對廢氣、廢水和廢渣進行處理，充分回收三廢中的有用物質(zhì)，同時減少對周邊環(huán)境的影響。

2.2 三廢污染的處治技術(shù)

我國聯(lián)堿生產(chǎn)技術(shù)的應用最早可追溯到1964年，在長期的生產(chǎn)中積累了不少關(guān)于三廢污染問題的處治經(jīng)驗，部分污染治理技術(shù)得到廣泛使用，有效降低了三廢的排放量和對環(huán)境的影響［3］。

對于以NH3為主的廢氣主要采用軟水或者淡液洗漆的方式進行凈氨處理，但考慮到充分利用NH3，通常設置配有濾過尾氣凈氨裝置的綜合回收塔進行吸收。涼堿尾氣和干銨爐尾氣中含有大量的堿塵和氯化銨塵，許多生產(chǎn)企業(yè)將旋風除塵+袋式除塵串聯(lián)使用或者干法除塵+濕法除塵聯(lián)合使用的綜合除塵技術(shù)，可以顯著提高粉塵的處理效率［4］。

聯(lián)堿法生產(chǎn)過程中廢水主要包括各工序產(chǎn)生的淡液和關(guān)鍵設備的清洗水，這兩種廢水的氨氮含量較高，不能直接排入普通污水處理系統(tǒng)。目前，純堿生產(chǎn)企業(yè)通常采用淡液蒸餾和返回母液循環(huán)系統(tǒng)的方法來控制這兩類廢水的排放。只要確保液蒸饋塔和循環(huán)裝置的協(xié)調(diào)運行，可以做到生產(chǎn)過程中廢水的零排放，但限于現(xiàn)實的多種原因，實現(xiàn)這種零排放的目標還有一定的難度［5］。

氨II 泥是聯(lián)堿法制堿的主要廢渣，由于其含有多種碳酸鹽及其復鹽、硫化鐵和部分母液殘渣，不能直接排入河流或排污系統(tǒng)。目前，一些研究建議將其與生產(chǎn)過程中的淡液合并送入淡液蒸饋塔進行回收氨氣，或者將氨II泥用于其他相關(guān)企業(yè)的原料。

3 三廢污染問題的解決措施

3.1 氨氣排放問題的對策

結(jié)合企業(yè)尾氣排放情況和氨氣的物理化學性質(zhì)，當前聯(lián)堿法生產(chǎn)企業(yè)可以選擇水吸收法、酸吸收法、吸附劑吸附法、生物處理法等方法處理排放的尾氣。從四種尾氣處理技術(shù)的特點和適用情況來看，采用水吸收法的泡罩塔進行堿廠含氨廢氣的處理是較為合適和經(jīng)濟的。具體設備改造中，考慮到現(xiàn)有廠區(qū)的布局，建議將泡罩塔與洗漆塔合并形成綜合回收塔。

對于當前堿廠在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的地溝150m敞口區(qū)段、敞口式母液貯存池及泄露逸散的氨氣，應作為堿廠污染物排放整治的重點。堿廠地溝應進行密封才能避免氨氣的揮發(fā)，建議采用水泥板進行表面密閉。對于敞口式母液貯存池，可考慮采用膜結(jié)構(gòu)集氣罩進行密封處理。在正常生產(chǎn)時應及時檢查設備，對出現(xiàn)泄露的設備及時維修。

3.2 粉塵排放問題的對策

聯(lián)堿法制堿過程中的粉塵主要為固態(tài)的氯化銨，為防止粉塵的超標排放和減少對周圍環(huán)境的影響，該企業(yè)在干銨爐尾氣環(huán)節(jié)設置了旋風除塵器，但由于除塵設備使用時間較長出現(xiàn)老化，除塵效率已達不到要求。因此，考慮在原有設備基礎上，增設二級除塵設備，可考慮具有良好除塵效率的旋風除塵+袋式除塵的方式增設設備。

3.3 廢水排放問題的對策

若將未凈化處理的工業(yè)廢水直接排放到地面水系容易造成嚴重的環(huán)境污染。純堿生產(chǎn)過程中的廢水大都含有較高含量的氨氣，而氨氣是生產(chǎn)過程中的重要原料。因此，考慮優(yōu)先將工業(yè)廢水進入母液循環(huán)系統(tǒng)進行再利用。對于各用水節(jié)點之間產(chǎn)生的含氨淡液可以直接進入母液循環(huán)系統(tǒng)或者進入綜合回收塔作為沖洗液進行循環(huán)使用。結(jié)合企業(yè)的實際情況，考慮將廢液先送至液蒸餾塔獲取氨氣，并將氨氣輸送到母液循環(huán)系統(tǒng)，而剩余殘留液用作綜合回收塔的尾氣洗水。

3.4 氨II泥排放問題的對策

由于氨II 泥含有多種可用于化工生產(chǎn)的成分，首先考慮在企業(yè)能力范圍內(nèi)盡可能利用這些成分，減少污染物排放，對于需要外排的氨II泥應避免直接堆放，可以考慮通過與相關(guān)企業(yè)的合作或者尋找其他合適的途徑將其價值發(fā)揮到最大。

4 結(jié)論

三廢處理的基本思路是盡可能地回收利用三廢中的有效成分，并盡量減少有毒、有害物質(zhì)的排放。結(jié)合企業(yè)的實際情況，考慮采用水吸收法的泡罩塔進行堿廠含氨廢氣的處理，對于直接暴露的生產(chǎn)實施應進行密閉處理，同時增設袋式除塵設備降低粉塵排放量，并通過拓寬氨II泥的應用途徑解決固體廢物污染問題。

［1］包友興，江雄旺，張翼.遷建年產(chǎn)60萬噸純堿項目總體技術(shù)設計思考［J］.純堿工業(yè)，2013(6）:10-13.

［2］郜長水，佟克興.聯(lián)堿廠循環(huán)水設計中幾個問題的探討［J］.純堿工業(yè)，2007(3）:27-29.

［3］李瑞峰，胡顯存.聯(lián)堿工程清潔生產(chǎn)新技術(shù)概述［J］.化工設計，2012，22(1）:34-36.

［4］董文林.聯(lián)堿生產(chǎn)實現(xiàn)零排放的可行性探索［J］.純堿工業(yè)，2007(1）:3-9.

［5］劉文.聯(lián)堿裝置廢水污染源治理及零排放可行性分析［J］.廣州化工，2008，36(5）:78-80.