石灰窯氣洗滌之濁水循環再利用

李祖瑜，潘巧媛，張曉航

（大連大化工程設計有限公司，遼寧 大連 116032）

氨堿法制堿工藝中，石灰窯排出的窯氣具有高溫、高含塵的特點，普遍采用水噴淋及電除塵的方式對窯氣進行洗滌、降溫以及除塵。窯氣洗滌耗水量一般為2.5～3m3／t純堿［1］，全部來自純堿廠的循環水系統排污水。然而，正常循環水排污水量遠小于窯氣洗滌耗水量，因此為滿足窯氣洗滌需要人為增大循環水系統排污水量，這就變相提高了一次水用量。

窯氣洗滌產生的廢水（俗稱濁水）的處置方式通常采用輸送至澄清桶，與蒸餾廢液混合制鈣后排放或直接排放。以一個年產60萬t純堿的企業為例，僅濁水一項污水年排放量可以達到150～180萬t。這些數目是驚人的，一方面浪費水資源，另一方面排放污水需占用一條廢液管線，輸送到廠區以外的渣場，消耗電能較大。因此，降低污水排放量對污水回收利用來說具有重大意義。

1 濁水排放及其利用

石灰工序排放濁水的主要設備有窯氣洗滌塔和電除塵器，其中窯氣洗滌塔排放的濁水量較大，為連續排放，溫度在40℃左右，其中懸浮物含量約300 mg／L，主要含有CaCO3、CaO及其他雜質；電除塵器排放的濁水為電除塵器沖洗水排水，排放量較小，為間斷排放，溫度在25℃左右，懸浮物含量高（Ca－CO3、CaO等）。

為提高氨堿法制堿的節能減排效果，本文提出在石灰工序增設濁水循環系統，以利用石灰工序排放的濁水?？紤]到處理方便，可將窯氣洗滌塔和電除塵器排放污水一并納入濁水循環系統，進行再利用。窯氣洗滌塔和電除塵器排放濁水混合后，溫度約在38℃左右。

根據濁水特點，考慮采用以下兩種途徑對其進行利用：①熱水去化灰工序用以制取石灰乳。大部分氨堿廠的化灰水來自蒸吸工序的廢淡液和部分循環冷卻水回水，將部分濁水補充到化灰用水中，可節省循環冷卻部分的回水，從而節省一次水用量。②通過離心泵送至涼水塔冷卻后回用作窯氣洗滌水。將冷卻后的濁水補充到窯氣洗水系統中，可減少循環水系統排污水的水量，同樣可以降低一次水用量。

2 濁水循環系統流程

濁水循環系統的簡易流程如圖1所示，需增設的設備主要有濁水循環池、濁水循環泵、涼水塔、涼水泵、熱水泵。

窯氣洗滌塔和電除塵器排放濁水以重力流進入濁水循環池，循環池分多區，實現進水、沉淀、出水、排泥等不間斷作業，濁水出水懸浮物含量小于40 mg／L。濁水利用的途徑有兩條：其一，濁水澄清后的直接利用。在回用濁水的同時回用其熱量，用熱水泵加壓送至化灰工序。其二，冷卻后回用。采用濁水循環泵將澄清后濁水送至涼水塔降溫后，用涼水泵加壓送至窯氣洗水管線用于窯氣洗滌。

圖1 濁水循環系統簡易流程圖

3 運行及節能效果

某堿廠采用氨堿法年產純堿60萬t，在技術改造中增設了一套濁水循環系統。該廠石灰工序及化灰工序改造前后用水情況分別見表1。

表1 改造前后水量使用情況表

從表1可以看出，增設濁水循環系統后，企業每年可節省一次用水128萬m3。

新增濁水循環系統設置熱水回用和涼水回用兩平行路線（單條路線完全可滿足回用需求），供企業靈活調配進行濁水回用，相關設備見表2。

表2 濁水循環系統設備表

該堿廠新增的一套濁水循環系統預計總投資約40萬元。當濁水循環系統單獨運行熱水回用線路時，濁水全部用于化灰工序，化灰用水量以表1中210m3／h計，則年可節約用水約72萬m3，濁水年余量約56萬m3。當濁水循環系統單獨運行涼水回用線路時，即用于窯氣洗滌時，用水量以表1中225 m3／h計，則年可節約用水約124萬m3，濁水年余量約4萬m3。在實際生產中，為優化用水，通常熱水回用和涼水回用線路同時運行，經粗算每年可節約用水約128萬m3，經濟效益顯著。

4 小 結

面對于純堿行業低迷之現狀，企業為提高自身競爭力著力于提高生產技術水平、加大資源利用程度、落實國家節能減排政策。針對于氨堿法生產企業，濁水的循環再利用系一項較為可行的節水技術，該技術工藝流程簡單靈活，設備少，投資和運行成本較低，經濟效益好，適用新廠建設及老廠改造，不僅能滿足公司生產用水的要求，而且實現了水的低消耗、零排放、高效率的循環利用，具有極高的經濟效益和環境效益。

［1］ 陳學勤.氨堿法純堿工藝［M］.沈陽：遼寧科學技術出版社，1989.