糖香料中心提取線廢水酸堿中和方式的改進

劉維韶

摘要：為降低強堿性廢水酸堿中和過程中的危害性，簡化酸堿中和操作流程，提高生產效率，通過酸堿中和過程特點的分析和改進酸堿中和設備，使用無毒、易于存放及使用的檸檬酸，替代管控嚴格的危險性、危害性較高的濃硝酸，作為中和堿性清洗劑的酸進行酸堿中和。結果表明，達到了提升生產產能，減少對設備環境、人體的危害，簡化危化品存儲、使用過程的安全管理的目的。

關鍵詞：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，單效及雙效濃縮系統會產生大量含氫氧化鈉（NAOH）或者堿性清洗劑成分廢水，清洗MF膜會排放1.1m3/次，清洗UF1膜會排放0.8 m3/次，清洗單效排放0.8 m3/次，清洗雙效排放1.6m3/次。由于污水處理站無法處理強堿性的廢水，提取線須將廢水進行酸堿中和至PH值6.5—8.5方可排放。

2.現狀及存在的問題

當前使用濃度68%的濃硝酸進行堿性廢水的中和，使用中發現存在以下幾個方面問題：

2.1 操作過程難以準確控制硝酸添加量，操作不便，嚴重影響生產效率

膜分離系統的膜組、單效濃縮、雙效濃縮等諸多設備在進行堿洗時需往廢堿罐排廢水，若不能及時中和清空廢堿罐，將影響到其他工序的正常生產。因酸堿中和時PH值變化規律為，堿性小于10.7左右、酸性大于3.3左右時，PH值變化率會突然增大，硝酸濃度高，極易造成加酸過量，使得廢水變為酸性，超出允許排放范圍，需要重復加堿進行中和，實際操作過程中，這種現象很難避免。經統計，平均中和一批次廢水用時約55min，占用近1/8生產班時，嚴重影響生產效率，也造成酸的浪費和堿的浪費。

2.2 管理及應急處置要求高，管理成本大，存在一定風險

濃硝酸為易制爆危化品，是國家重點管控的化學品，需執行相應的管理規范。儲存點日常管理，收、發、存過程管理，操作人員技能與資質管理等方面管理要求高，如收、發、存需執行“雙五”制度，存放點需安裝24小時監控及需執行每日定時巡查制度，操作人員需取得危化品從業人員上崗資格證等。而且如果發生泄漏，處置難度大、安全風險高。

2.3 對設備和現場環境造成破壞

由于濃硝酸的強氧化性、強腐蝕性，易揮發性，對抽酸泵，暫存箱及周圍地面區域造成較大破壞。造成設備如泵、管道、環氧樹脂地面腐蝕，必須對設備設施定期維護更換。

2.4 對人體的危害大，操作的安全風險較高

濃硝酸具有強腐蝕性，且易揮發出白霧狀酸霧，刺激性強，在使用過程中，對操作人員身體健康存在很大的危害。

3.改進方法

3.1 使用無毒的檸檬酸代替強腐蝕性的硝酸

檸檬酸，是一種較強的有機酸，常溫下為無色半透明晶體，無臭，在工業、食品業、化妝品業有廣泛的應用。檸檬酸易溶于水，在酸堿中和過程中操作簡單方便，可以大幅提高酸堿中和的效率。

3.2 改進廢堿罐加料口

改進廢堿罐加料口，使得檸檬酸添加方便快捷，不外撒而造成環境污染。

4.成果成效

4.1 操作簡單方便、節約大量酸堿中和操作時間，提升生產產能

檸檬酸酸性適中，使用其進行酸堿中和時，PH值變化較為平穩，使得中和過程易于控制，PH值不易超標，耗費時間大大縮短，從原來平均55min縮短至平均14.06min，實際使用以來還未出現加酸過頭需返加堿的情況。改進后，平均每周可多生產香精成品2批次。

4.2 對設備環境危害小，節約設備、地面翻修維修費用

使用新增的加料裝置，檸檬酸添加方便，不易漏出，避免了對周圍設備及環境的危害。很大程度的降低了設備、地面翻修維修的頻次，節約了大量維修費用。

4.3 簡化危化品存儲、使用過程的安全管理

檸檬酸常用于食品業，不屬于重點管控的危化品，相比硝酸或其他強酸等易制爆、易制毒危化品，其存儲、使用過程的安全管理要求大大降低，班組安全管理及相關部門的管理壓力及風險也相應的減小。降低對操作人員取證資質的要求，每年可減少多人次的危化品從業人員培訓費用。

4.4 對人體無危害

檸檬酸為食品級的，無毒，在使用過程中大大降低了操作人員的健康危害風險。

5.成本投入與經濟效益

5.1 新增產能創造的價值

改進后，平均每周可多生產香精成品2批次，每批產出31kg香精產品，每周新增產值=31kg*400元/kg*2批次=24800元，全年扣除節假日、設備檢修等時間后，有效生產時間約36周，全年可新增產值=24800元*36=89.28萬元。

5.2 節約的設備、設施維修維護費用

在使用硝酸時，設備易腐蝕，提取線車間為甲類工房，平均每年用于符合防爆要求的泵、管路等設備的更換維修費用約1.3萬元。車間地面為帶防靜電地網的環氧樹脂地面，因硝酸腐蝕，每年維修費用約9萬元。使用檸檬酸替代硝酸后，每年可節約設備、設施維修費用=1.30萬元+9.00萬元=10.30萬元。

5.3 節約的管理成本

活動后，可節省危化品從業人員培訓次數5人次/年，每年節約培訓費用=600元/人次*5人次/年=0.30萬元

5.4 年度產生的總經濟效益

年度產生的總經濟效益=新增產能創造的價值+節約的設備、設施維修維護費用+節約的管理成本+節約的物料成本=89.28萬元+10.3萬元+0.3萬元=99.88萬元