純堿生產企業污染治理對策分析

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）

純堿是工業生產的重要原料，其穩定的產量為我國社會經濟的持續增長發揮了重要作用。目前，我國還有不少純堿生產企業采用氨堿法、聯堿法等技術進行生產，盡管采取了一些措施顯著降低了污染物的產生量，但仍無法完全解決污染物的排放問題［1］。

1 污染源調查與分析

聯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點，我國純堿工業中有70%以上的生產企業采用該方法，其產量超過全國產量的50%以上［2］。江蘇某純堿生產企業考慮與其他部門業務的銜接，采用我國目前普遍應用的冷法聯堿工藝生產純堿。為全面了解企業污染物的產生和排放情況，從純堿的生產工藝流程、機械設備、污染物處理設備等方面進行了現場調研。

由于聯堿法工藝較為復雜，在工業化生產過程的碳化、過濾、煅燒、干銨等階段都會產生尾氣和其他污染物。在企業生產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。聯堿法生產純堿涉及眾多設備，在生產工藝的多個環節會有廢水排出，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，純堿生產過程的多個環節會有固體廢物的排放，主要為含有Ca2+、Mg2+、Fe2+等雜質的氨II 泥，基本生產每噸純堿會排出10千克的氨II泥。

2 三廢污染問題及常用處治技術

2.1 三廢的污染問題

由于企業的廢物回收系統是隨著環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節，一些設備老化、腐蝕等也會導致污染氣體的泄露，經旋風除塵器處理后的尾氣粉塵含量還是會出現超標現象，廢水主要是排放到廢水暫存池中蒸發，而氨II 泥經壓縮后直接集中堆放在露天堆場。因此，對于企業三污排放現存的問題，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，同時減少對周邊環境的影響。

2.2 三廢污染的處治技術

我國聯堿生產技術的應用最早可追溯到1964年，在長期的生產中積累了不少關于三廢污染問題的處治經驗，部分污染治理技術得到廣泛使用，有效降低了三廢的排放量和對環境的影響［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，許多生產企業將旋風除塵+袋式除塵串聯使用或者干法除塵+濕法除塵聯合使用的綜合除塵技術，可以顯著提高粉塵的處理效率［4］。

聯堿法生產過程中廢水主要包括各工序產生的淡液和關鍵設備的清洗水，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。目前，純堿生產企業通常采用淡液蒸餾和返回母液循環系統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裝置的協調運行，可以做到生產過程中廢水的零排放，但限于現實的多種原因，實現這種零排放的目標還有一定的難度［5］。

氨II 泥是聯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。目前，一些研究建議將其與生產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泥用于其他相關企業的原料。

3 三廢污染問題的解決措施

3.1 氨氣排放問題的對策

結合企業尾氣排放情況和氨氣的物理化學性質，當前聯堿法生產企業可以選擇水吸收法、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濟的。具體設備改造中，考慮到現有廠區的布局，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環節的地溝150m敞口區段、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，建議采用水泥板進行表面密閉。對于敞口式母液貯存池，可考慮采用膜結構集氣罩進行密封處理。在正常生產時應及時檢查設備，對出現泄露的設備及時維修。

3.2 粉塵排放問題的對策

聯堿法制堿過程中的粉塵主要為固態的氯化銨，為防止粉塵的超標排放和減少對周圍環境的影響，該企業在干銨爐尾氣環節設置了旋風除塵器，但由于除塵設備使用時間較長出現老化，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廢水直接排放到地面水系容易造成嚴重的環境污染。純堿生產過程中的廢水大都含有較高含量的氨氣，而氨氣是生產過程中的重要原料。因此，考慮優先將工業廢水進入母液循環系統進行再利用。對于各用水節點之間產生的含氨淡液可以直接進入母液循環系統或者進入綜合回收塔作為沖洗液進行循環使用。結合企業的實際情況，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系統，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的成分，首先考慮在企業能力范圍內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企業的合作或者尋找其他合適的途徑將其價值發揮到最大。

4 結論

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、有害物質的排放。結合企業的實際情況，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60萬噸純堿項目總體技術設計思考［J］.純堿工業，2013(6）:10-13.

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

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

［4］董文林.聯堿生產實現零排放的可行性探索［J］.純堿工業，2007(1）:3-9.

［5］劉文.聯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.