糖香料中心提取線廢水酸堿中和方式的改進(jìn)

劉維韶

摘要：為降低強(qiáng)堿性廢水酸堿中和過(guò)程中的危害性，簡(jiǎn)化酸堿中和操作流程，提高生產(chǎn)效率，通過(guò)酸堿中和過(guò)程特點(diǎn)的分析和改進(jìn)酸堿中和設(shè)備，使用無(wú)毒、易于存放及使用的檸檬酸，替代管控嚴(yán)格的危險(xiǎn)性、危害性較高的濃硝酸，作為中和堿性清洗劑的酸進(jìn)行酸堿中和。結(jié)果表明，達(dá)到了提升生產(chǎn)產(chǎn)能，減少對(duì)設(shè)備環(huán)境、人體的危害，簡(jiǎn)化危化品存儲(chǔ)、使用過(guò)程的安全管理的目的。

關(guān)鍵詞：酸堿中和;廢水;檸檬酸;替代

1.背景

目前，提取線在清洗膜分離系統(tǒng)，單效及雙效濃縮系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量含氫氧化鈉（NAOH）或者堿性清洗劑成分廢水，清洗MF膜會(huì)排放1.1m3/次，清洗UF1膜會(huì)排放0.8 m3/次，清洗單效排放0.8 m3/次，清洗雙效排放1.6m3/次。由于污水處理站無(wú)法處理強(qiáng)堿性的廢水，提取線須將廢水進(jìn)行酸堿中和至PH值6.5—8.5方可排放。

2.現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

當(dāng)前使用濃度68%的濃硝酸進(jìn)行堿性廢水的中和，使用中發(fā)現(xiàn)存在以下幾個(gè)方面問(wèn)題：

2.1 操作過(guò)程難以準(zhǔn)確控制硝酸添加量，操作不便，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率

膜分離系統(tǒng)的膜組、單效濃縮、雙效濃縮等諸多設(shè)備在進(jìn)行堿洗時(shí)需往廢堿罐排廢水，若不能及時(shí)中和清空廢堿罐，將影響到其他工序的正常生產(chǎn)。因酸堿中和時(shí)PH值變化規(guī)律為，堿性小于10.7左右、酸性大于3.3左右時(shí)，PH值變化率會(huì)突然增大，硝酸濃度高，極易造成加酸過(guò)量，使得廢水變?yōu)樗嵝裕鲈试S排放范圍，需要重復(fù)加堿進(jìn)行中和，實(shí)際操作過(guò)程中，這種現(xiàn)象很難避免。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，平均中和一批次廢水用時(shí)約55min，占用近1/8生產(chǎn)班時(shí)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，也造成酸的浪費(fèi)和堿的浪費(fèi)。

2.2 管理及應(yīng)急處置要求高，管理成本大，存在一定風(fēng)險(xiǎn)

濃硝酸為易制爆危化品，是國(guó)家重點(diǎn)管控的化學(xué)品，需執(zhí)行相應(yīng)的管理規(guī)范。儲(chǔ)存點(diǎn)日常管理，收、發(fā)、存過(guò)程管理，操作人員技能與資質(zhì)管理等方面管理要求高，如收、發(fā)、存需執(zhí)行“雙五”制度，存放點(diǎn)需安裝24小時(shí)監(jiān)控及需執(zhí)行每日定時(shí)巡查制度，操作人員需取得危化品從業(yè)人員上崗資格證等。而且如果發(fā)生泄漏，處置難度大、安全風(fēng)險(xiǎn)高。

2.3 對(duì)設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成破壞

由于濃硝酸的強(qiáng)氧化性、強(qiáng)腐蝕性，易揮發(fā)性，對(duì)抽酸泵，暫存箱及周?chē)孛鎱^(qū)域造成較大破壞。造成設(shè)備如泵、管道、環(huán)氧樹(shù)脂地面腐蝕，必須對(duì)設(shè)備設(shè)施定期維護(hù)更換。

2.4 對(duì)人體的危害大，操作的安全風(fēng)險(xiǎn)較高

濃硝酸具有強(qiáng)腐蝕性，且易揮發(fā)出白霧狀酸霧，刺激性強(qiáng)，在使用過(guò)程中，對(duì)操作人員身體健康存在很大的危害。

3.改進(jìn)方法

3.1 使用無(wú)毒的檸檬酸代替強(qiáng)腐蝕性的硝酸

檸檬酸，是一種較強(qiáng)的有機(jī)酸，常溫下為無(wú)色半透明晶體，無(wú)臭，在工業(yè)、食品業(yè)、化妝品業(yè)有廣泛的應(yīng)用。檸檬酸易溶于水，在酸堿中和過(guò)程中操作簡(jiǎn)單方便，可以大幅提高酸堿中和的效率。

3.2 改進(jìn)廢堿罐加料口

改進(jìn)廢堿罐加料口，使得檸檬酸添加方便快捷，不外撒而造成環(huán)境污染。

4.成果成效

4.1 操作簡(jiǎn)單方便、節(jié)約大量酸堿中和操作時(shí)間，提升生產(chǎn)產(chǎn)能

檸檬酸酸性適中，使用其進(jìn)行酸堿中和時(shí)，PH值變化較為平穩(wěn)，使得中和過(guò)程易于控制，PH值不易超標(biāo)，耗費(fèi)時(shí)間大大縮短，從原來(lái)平均55min縮短至平均14.06min，實(shí)際使用以來(lái)還未出現(xiàn)加酸過(guò)頭需返加堿的情況。改進(jìn)后，平均每周可多生產(chǎn)香精成品2批次。

4.2 對(duì)設(shè)備環(huán)境危害小，節(jié)約設(shè)備、地面翻修維修費(fèi)用

使用新增的加料裝置，檸檬酸添加方便，不易漏出，避免了對(duì)周?chē)O(shè)備及環(huán)境的危害。很大程度的降低了設(shè)備、地面翻修維修的頻次，節(jié)約了大量維修費(fèi)用。

4.3 簡(jiǎn)化危化品存儲(chǔ)、使用過(guò)程的安全管理

檸檬酸常用于食品業(yè)，不屬于重點(diǎn)管控的危化品，相比硝酸或其他強(qiáng)酸等易制爆、易制毒危化品，其存儲(chǔ)、使用過(guò)程的安全管理要求大大降低，班組安全管理及相關(guān)部門(mén)的管理壓力及風(fēng)險(xiǎn)也相應(yīng)的減小。降低對(duì)操作人員取證資質(zhì)的要求，每年可減少多人次的危化品從業(yè)人員培訓(xùn)費(fèi)用。

4.4 對(duì)人體無(wú)危害

檸檬酸為食品級(jí)的，無(wú)毒，在使用過(guò)程中大大降低了操作人員的健康危害風(fēng)險(xiǎn)。

5.成本投入與經(jīng)濟(jì)效益

5.1 新增產(chǎn)能創(chuàng)造的價(jià)值

改進(jìn)后，平均每周可多生產(chǎn)香精成品2批次，每批產(chǎn)出31kg香精產(chǎn)品，每周新增產(chǎn)值=31kg*400元/kg*2批次=24800元，全年扣除節(jié)假日、設(shè)備檢修等時(shí)間后，有效生產(chǎn)時(shí)間約36周，全年可新增產(chǎn)值=24800元*36=89.28萬(wàn)元。

5.2 節(jié)約的設(shè)備、設(shè)施維修維護(hù)費(fèi)用

在使用硝酸時(shí)，設(shè)備易腐蝕，提取線車(chē)間為甲類(lèi)工房，平均每年用于符合防爆要求的泵、管路等設(shè)備的更換維修費(fèi)用約1.3萬(wàn)元。車(chē)間地面為帶防靜電地網(wǎng)的環(huán)氧樹(shù)脂地面，因硝酸腐蝕，每年維修費(fèi)用約9萬(wàn)元。使用檸檬酸替代硝酸后，每年可節(jié)約設(shè)備、設(shè)施維修費(fèi)用=1.30萬(wàn)元+9.00萬(wàn)元=10.30萬(wàn)元。

5.3 節(jié)約的管理成本

活動(dòng)后，可節(jié)省危化品從業(yè)人員培訓(xùn)次數(shù)5人次/年，每年節(jié)約培訓(xùn)費(fèi)用=600元/人次*5人次/年=0.30萬(wàn)元

5.4 年度產(chǎn)生的總經(jīng)濟(jì)效益

年度產(chǎn)生的總經(jīng)濟(jì)效益=新增產(chǎn)能創(chuàng)造的價(jià)值+節(jié)約的設(shè)備、設(shè)施維修維護(hù)費(fèi)用+節(jié)約的管理成本+節(jié)約的物料成本=89.28萬(wàn)元+10.3萬(wàn)元+0.3萬(wàn)元=99.88萬(wàn)元