王利民
(山東麗波日化股份有限公司,山東濰坊,261031)
合成洗滌劑是以去污為目的而生產的復配制品,由表面活性劑和一些輔助成分所組成。常見的以粉狀、液狀和塊狀為主,包括洗衣粉、液體洗滌劑(簡稱液洗)、洗衣膏和肥皂(含透明皂和香皂)。這些產品在生產過程中,都不同程度地存在污染問題,特別在國家發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》和《水污染防治行動計劃》以后,全國各地環(huán)保督查和執(zhí)法力度空前加大,導致生產企業(yè)的環(huán)保壓力也越來越大。有些地方還實施了限產或停產等強制措施,給企業(yè)正常生產經營帶來了不同程度的影響。在此情況下,生產企業(yè)只有落實好各項環(huán)保措施,才能有機會生存下去。本文將重點闡述洗衣粉、液洗、肥皂生產企業(yè)廢水、廢氣、廢渣和噪聲等污染治理的通用技術。
廢水是合成洗滌劑生產企業(yè)都要產生的,但由于生產企業(yè)所涉范圍的不同,廢水的來源也有所區(qū)別。對一般生產企業(yè)而言,主要包括以下幾部分。
合成洗滌劑生產企業(yè)很多都配套了磺化裝置,生產洗滌劑常用的原料,如脂肪醇硫酸鈉(K12)、十二烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉(AES)、a-烯基磺酸鈉(AOS)和脂肪酸甲酯磺酸鈉(MES)等?;腔a裝置的排水主要有如下情況。
1.1.1 廢發(fā)煙硫酸中和
SO3冷卻器、除霧器和旋風分離器通常會產生少部分發(fā)煙硫酸[1],除了常用的處理辦法(如收集后外賣、打到堿洗塔吸收中和)以外,還可以單獨用稀堿液進行中和,然后排往污水站處理或者不經中和按小比例摻到洗衣粉料漿配置中使用。
1.1.2 廢磺酸液
廢磺酸一般顏色較深,通常的處理辦法有:一是小比例摻到成品磺酸中,直接去配置洗衣粉料漿,如果料漿顏色較深,可以使用次氯酸鈉或過氧化氫溶液對料漿進行漂白處理[2];二是使用專門的裝置,先用次氯酸鈉或過氧化氫對廢磺酸進行脫色處理,然后再去使用。
1.1.3 尾氣堿洗塔
磺化工序的尾氣中,主要含有SO2、SO3、酸霧和微量有機物等,一般先通過靜電除霧器,再通過堿洗塔處理。堿洗塔用稀堿液做循環(huán)噴淋,中和后產生的含(亞)硫酸鈉的廢水,可用作洗衣粉配制料漿,也可排往污水處理站。
噴粉車間內部產生的廢水主要是低壓泵、均質泵、高壓泵的冷卻水和更換品種或停產時沖洗設備管道的廢水,以及用濕式除塵器處理塔頂尾氣的噴淋水。這些廢水經收集后均可用于配制料漿,全部內部使用,不用外排[3]。沖洗泵區(qū)和地面的水可排往污水處理站。
液洗生產裝置廢水的主要來源有:軟化水處理、設備管道清洗和地面沖洗。軟化水裝置排出的濃水可去洗衣粉配料或做噴粉塔尾氣水噴淋用水,也可用于綠化或噴灑路面;設備管道清洗排水,如果含有香精或顏色可以集中收集回用于同類產品的配制,如果不能回用可以排往污水處理站。
制皂廢水是一種高濃度的含油廢水。根據(jù)油脂加工與制皂工藝流程,污水主要來自原料預處理、提取粗油脂、粗油脂的精制與皂化等過程,即清洗、破乳、堿煉、鹽析、堿析等工序[4]。這些廢水主要成分為油脂、甘油、色素、磷脂、動植物纖維、污泥等雜質以及少量無機鹽。濃皂角廢水可在車間內收集后冷卻沉淀分層:上層漂浮液可提煉脂肪酸,下層可用作制皂混凝土搗灌用脫模劑,中間層再去企業(yè)的污水處理站。皂化廢水的堿度較高,有自備鍋爐的,可用作鍋爐煙氣的除塵與脫硫劑[5]。
需特別強調的是,洗滌劑生產過程排出的廢水一般含有表面活性劑、油類、固體懸浮物等,根據(jù)成熟的經驗,生產廢水采用合理的處理工藝[5],能夠達到GB8978規(guī)定的污水排放指標。有些企業(yè)通過做好生產技術管理和水平衡管理,還可以達到廢水零排放[6]。
2.1.1 工藝設備冷卻排放的熱空氣
磺化車間的中間產物SO2和SO3及其轉化塔都需要用空氣進行冷卻,換熱后的熱空氣有的是去余熱鍋爐副產蒸汽,降溫后排放;有的是直接送入噴粉塔作為噴霧干燥熱源的一部分,隨塔頂尾氣排放;還有的用作硅膠或鋁膠再生的熱源,換熱后排放。
2.1.2 磺化裝置的尾氣
磺化裝置的尾氣中一般含有微量的SO2和SO3及其酸霧。一般的處理工藝都是先經靜電除霧器,再進堿洗塔噴淋吸收。最后排放的尾氣能夠達到所要求的指標:SO2≤5mg/m3,SO3/酸霧≤10mg/m3,有機酸≤20mg/m3[1]。
洗衣粉生產系統(tǒng)涉及排放廢氣的點比較多,概括如下。
2.2.1 熱風爐及塔頂尾氣
熱風爐不管是以煤作燃料,還是以生物質、水煤氣、天然氣、柴油、蠟油等作燃料,其作用都是產生熱空氣用于干燥洗衣粉,其熱煙氣最終都通過塔頂尾氣處理裝置后排放。根據(jù)現(xiàn)在日益提高的環(huán)保要求,國家對華北和中東部地區(qū)的燃煤鍋爐或機組提出了超低排放要求:即在基準氧含量6%條件下,煙塵、SO2、NOx排放濃度分別不高于10、35、50mg/m3。對于燃燒天然氣的熱風爐一般沒有問題。對燃煤的熱風爐,熱空氣進噴粉塔后直接與噴霧后的堿性料漿接觸,煙氣中的絕大部分SO2被吸收掉,塔頂尾氣中所含的粉塵和SO2,先經過除塵系統(tǒng),再經水噴淋進一步吸收后均能達到GB16297規(guī)定的排放指標。如果對塔頂尾氣進行二級或三級深度水噴淋或稀堿液噴淋處理,可以達到超低排放標準。NOx只需通過調節(jié)爐膛燃燒溫度低氮燃燒即可控制,無需進行另外的脫硝處理。
2.2.2 固體原料氣力輸送
固體原料除了小型企業(yè)采用人工上投料外,大型企業(yè)一般都采用氣力輸送上料,密相或稀相輸送料的空氣都是經過原料倉頂上的布袋除塵器后達標排放的。
2.2.3 噴粉和包裝車間的環(huán)境除塵
為保障車間環(huán)境,噴粉和包裝的很多工序(如篩分、輸送帶、斗提機、小車站、成品倉、包裝機等)都要設置相應的除塵系統(tǒng),含塵空氣一般都經布袋除塵器后達標排放。
2.2.4 基粉氣提分離器尾氣
基粉氣提有些小廠沒有該工序,而較大的廠都有。氣提分離一般都采用“慣性除塵+布袋除塵”的組合除塵器,其尾氣都能達標排放。
肥皂廠排放的廢氣一般都有異味,且以有機揮發(fā)物(VOCs)為主。含有機污染物廢氣的治理,可以用吸收、吸附、冷凝、催化燃燒、熱力燃燒和直接燃燒等方法,或者這些方法的組合[7],現(xiàn)在還有高能紫外線分解、低溫等離子體降解、特種光量子技術等方法,這些去味技術均可由專業(yè)公司提供支持,生產企業(yè)可以根據(jù)自身的具體情況選用。
合成洗滌劑生產企業(yè)的廢渣來源主要有以下幾處。
磺化車間的廢渣主要來自廢催化劑和干燥劑,作為危險廢棄物應由有危廢處理資質的單位回收處置。
洗衣粉生產系統(tǒng)的顆粒物主要來源有:燃煤或生物質熱風爐的廢渣、噴粉車間氣提與篩分下來的粗顆粒、噴粉與包裝車間除塵系統(tǒng)下來的細粉以及其他落地粉等。燃煤熱風爐的渣子可用作燒磚或鋪路,燃生物質熱風爐的廢渣可作農用肥料。噴粉與包裝生產中產生的各種顆粒物、細粉和落地粉等均可根據(jù)不同情況,通過回摻、回溶、溶解沉淀分離等方式合理回收使用。
油脂預處理工序產出的廢白土可用于制磚。脂肪酸蒸餾出的殘渣可以外售處理。甜水處理工序產出的酸堿廢渣及其蒸餾漂白工序產出的蒸餾殘渣均屬于危險廢棄物,應由有危廢處理資質的單位回收處置。制皂產出的邊角料不應作為廢棄物,應回用。
合成洗滌劑企業(yè)的噪聲一般由風機類、泵類、壓縮機類設備產生,應根據(jù)不同的噪聲源采用不同的消噪措施。
離心風機主要包括:熱風爐的鼓引風機、噴粉塔頂尾氣和基粉氣提引風機、噴粉和包裝車間的除塵風機、磺化車間的空氣冷卻風機等。一般采用加減震墊和消音器的方式消除這類設備的噪音。
羅茨風機主要包括:洗衣粉固體原料稀相輸送用的、磺化車間工藝空氣用的和污水處理站曝氣用的羅茨風機。該類設備笨重且噪聲很大,一般采用加消音房的辦法減小其噪音。
泵類設備如離心泵、均質泵、高壓泵等,大部分都在泵房或車間內,其噪聲一般不會超標。
空壓機較大型的一般都在空壓站房內,可通過對站房墻面和門窗做吸音處理,減少噪聲排放。
上面對洗滌劑企業(yè)的廢水、廢氣、廢渣和噪聲的主要產生源和治理辦法進行了闡述。除此之外,企業(yè)還有其他一般廢棄物、垃圾和危險廢棄物等。其他一般廢物應由專門的廢品收購單位收集處理,生活垃圾應由環(huán)衛(wèi)部門收集處理,危險廢物應由有危廢處理資質的單位收集處理。目前,隨著各地環(huán)保督查與執(zhí)法力度的加大,合成洗滌劑生產企業(yè)都面臨著洗衣粉味(或異味)治理的問題。據(jù)了解,同行業(yè)企業(yè)中還沒有成熟可行的具體辦法,因此,整個洗滌劑行業(yè)如何盡快找到洗衣粉味(或異味)治理的辦法將是近期亟需解決的普遍問題,也是近期本行業(yè)污染治理關注的重點。
[1]方云,崔正剛,劉學民,等.工業(yè)磺化/硫酸化生產技術[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1993:226.
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[3]王利民.洗衣粉噴霧干燥系統(tǒng)的節(jié)能減排[J].中國洗滌用品工業(yè),2012(12):72.
[4]陸杰,徐高田,蔣海濤,等. UNITANK+接觸氧化工藝處理制皂廢水[J].環(huán)境科學與技術,2001(5):23-25.
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