石灰工序污水的回收和利用

李正國

(連云港堿業有限公司，江蘇連云港 222042)

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石灰工序污水的回收和利用

李正國

(連云港堿業有限公司，江蘇連云港 222042)

通過技術改造、流程再造等方式回收、利用石灰污水，不僅節約了水資源，也降低了排污費用，起到了雙贏的效果，為企業在技術改造上提供借鑒意義。

石灰工序；污水；煤渣水；回收利用

隨著我廠產能(純堿生產能力1 200 kt/a)的擴大，用水量逐年增加，生產和生活用水趨于緊張；廠取水站所在河流水量下降和水質變差，加上日益嚴峻的環保壓力，取水和污水排放成為限制我廠生產和發展的一大瓶頸。

我廠煤灰水排放總量約600 m3/h，其中石灰污水(窯氣洗滌塔和電除塵排水，含有粉塵、鐵銹、二氧化碳等物質)約335 m3/h。前期石灰工序污水是通過地溝進入熱電車間灰漿池，通過灰漿泵(兩開一備)外排至3 km外的粉煤灰渣場，污水經沉淀、澄清、過濾后清液經回收泵(一開一備)一部分進熱電清水池，通過清水泵加壓去鍋爐沖渣，或是直接進入熱電鍋爐渣溝，沖渣和粉煤灰；另一部分進入石灰車間泡沫塔作為除塵水，回收量約280 m3/h，其余經過加酸裝置中和后外排。

煤灰水的組成：

石灰車間除塵排放污水：200 m3/h(生產水)+120 m3/h(煤渣水使用量)+15 m3/h(電除塵沖洗水，每小時沖洗10 min，水量為100 m3/h)=335 m3/h。

熱電車間除塵、沖渣共排放污水：110 m3/h (生產水)+160 m3/h (煤渣水使用量)=270 m3/h。

為解決此問題，我廠通過以下兩個途徑進行解決。

1 石灰污水用于化灰

我廠為濕法加灰工藝，化灰用了大量的生產水(重堿車間氨冷器換熱后送至石灰化灰)約350 m3/h，冬季重堿因為控制氨冷器出氣溫度，用水量小，滿足不了石灰生產水用量，經常發生為調水造成化灰生產不穩，影響了生產。熱電煤灰水本身比較渾濁，發黑，回收利用可行性不高，而石灰污水總體比較澄清，只要控制好窯氣中的粉塵量、將旋風分離器開穩，泡沫塔水還是非常澄清的。在泡沫塔出水口匯流處挖水池(φ4000×1500)，增加攪拌裝置，增兩臺污水泵(型號：6/4F-HH,Q=325 m3/h，H=61 m；電機Y315M3-6,N=132 kW；n=800 r/min )配兩條管線，在化灰廠房四樓并在一起，與雜水一起進入污水高位槽，與生產水一起進入化灰機，剩余水量溢流返回熱電車間灰漿池。

1.1 改造效果

1)減少了生產水用量約100 m3/h(水量過大會造成灰乳溫度偏低)，大大節約了水耗，減少了排污。

2)污水通過管線送往熱電車間，不再走地溝，減少污水污染路面，降低工人勞動強度。

1.2 存在問題

1)污水池液位調節困難(受空間所限，污水池容量15 m3，電除塵沖洗水是瞬時性的，每30 min沖洗一次，每次5 min，瞬時流量高達150 m3/h，水量不恒定)，有冒池現象。

2)通過控制泵出口閥門控制流量，因為污水中含有沙粒，造成閥門被沖刷，故障率高。

1.3 解決辦法

在泵出口閥門后管線處增加DN100返回管線，讓主閥門全開，通過調節泵返回閥控制流量。關鍵點：開A泵調B泵返回閥門，可以起到四個作用：

1)A泵出口閥門可以全開，完全避免沖刷；

2)B泵返回管線離A泵入口距離遠，防止返回管線出水帶汽進入A泵；

3)B泵返回水壓力低，大大降低污水對返回閥門沖刷；

4)始終優先保證四樓化灰用水，多余的才返回。

圖1 石灰工序污水流向簡圖

通過改造，閥門更換頻次大大降低，甚至可以使污水池液位達到無人操作的地步，基本杜絕了污水池冒水。

2 石灰污水沖洗廢液管線

2.1 改造背景

我廠有5條廢液管線，1～4號管線管徑DN350，5號管線管徑DN200。蒸餾廢液經閃發后溫度為97 ℃ ，到達渣處理車間溫度降至約85 ℃ 。廢液雜質中的主要成分為氯化鈣及少量的碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鈣、二氧化硅等，經長時間運行，會在管壁上沉積、結疤，影響管線正常的輸送量。每次倒換管線后都要進行人工清理，清理費用為70萬元/年。在清理過程中有雜物污染環境、高空墜落等風險、大錘敲擊會造成管線變形等，無形當中增加了管線阻力，減少廢液輸送量。

通過改造，將石灰污水引至廢液管線，在廢液管線備用期進行沖洗。

2.2 原理分析

污水反應：CaO+H2O=Ca(OH)2

2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2

廢液管線反應： Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O

2.3 管線沖洗前后對比

2號廢液管線沖洗前后效果對比分析。

沖洗時間：2015年10月11日9:30～10月23日10:00,時間12天。

由于泡沫塔洗塔水和電除塵沖洗水一共有335 m3/h ，除有100 m3/h 用于化灰外，其余約235 m3/h石灰污水全送至重堿車間作為2號廢液管線的沖洗水。

1)清除管內積料

2號廢液管線運行一段時間停下后，進行污水沖洗后，管內積留的固體物料被沖洗得干干凈凈，管內僅剩下石灰污水中少量的沉積物(主要含泥沙石粉等細小顆粒物)，這些沉積物短期內不會在管內形成二次結疤。

2)沖刷管內結疤

管內結疤經過污水沖刷后，管壁結疤明顯變薄，厚度減少5～12 mm；另外沖洗前，管內結疤呈現多層分布(如樹木年輪)共有3～4層，疤垢受到污水的沖刷后，逐漸疏松、軟化，部分疤垢呈層次性剝落。

表1 沖洗前后結疤厚度對比

說明：2號廢液管線在2014年12月進行過清掃，之后從未清掃。

3 優 點

1)熱電車間開3臺鍋爐的情況下，鍋爐沖渣水及脫硫塔外排水每小時為270 m3/h ，如加上石灰污水235 m3/h，熱電外排總量為500 m3/h ,常常造成熱電灰漿池冒水現象，造成廠區地溝的淤積，污水沖廢液管線后，灰漿池冒水現象基本消失。

2)熱電車間的煤渣水、給排水中和水、石灰污水混合后送到煤灰場，澄清后的煤灰水為弱堿性，平時通過加鹽酸的辦法進行中和，每月耗鹽酸量3 t。而現在石灰污水通過廢液管線進入廢液渣場與廢清液混合后可以達標排放，而熱電污水與給排水中和水經混合澄清后，pH值為6.5～7.5，達標排放標準(pH值6～9)，節省了加酸裝置的運行和耗酸量。

3)無需人工清理，節省清理費用70萬元/年。

通過這兩個途徑，減少了污水外排費用，節省了大量的取水費用；也解決了廢液管線清理頻繁的問題，取得了較好的經濟效益和環保效益。為我廠節約用水，降低噸堿水耗，打造循環經濟做出了有益的嘗試。

[1] 王楚.純堿生產工藝與設備計算[M].北京：化學工業出版社，1995

[2] 陳學勤.氨堿法純堿工藝[M].北京：化學工業出版社，1989

TQ114.161

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1005-8370(2016)03-35-03

2016-03-22

李正國(1983—)，大學，連云港堿廠生產處處長助理。