碱生产工艺排放污水剖析
联碱生产母液循环使用,就理论上而言,不应有废水排放,那么目前联碱生产中废液究竞是如何产生的,应如何进行治理,能否实现联碱生产零排放,依据联碱生产工艺特点,可进行粗略分析。
1 联碱综合回收塔产生废液
联碱生产因制碱塔尾气需要净氨处理,以回收其含有的原料氨,变换气制碱因经制碱塔后的气体需回合成氨系统,净氨要求更为严格,净氨后含氨指标为0.34mg/l。因综合回收塔传质效率及工作压力的不同,吨碱产生的含氨废水量也不同,一般情况下,每制一吨纯碱产生的含氨废水为0.5—0.65m3/t碱。
2 重碱煅烧炉气冷凝塔产生的废液
重碱含水不同、炉气冷凝塔冷凝后温度的高低对产生的冷凝液量有很大影响。经工艺核算,一般情况下,每生产一吨纯碱,产生的含氨废水约为0.5—0.55 m3/t碱。
3 重碱煅烧炉气洗涤塔产生的废液
重碱煅烧炉气洗涤塔产生的废液与炉气是否回收制碱有很大关系,如进行回收,进炉气制碱低压机的氨含量必须小于0.5mg/l。否则,因氨含量高就会对压缩机造成影响。在回收煅烧炉气制碱的情况下,洗涤塔产生的废液一般为0.45—0.55 m3/t碱。
4 真空过滤系统净氨塔产生的废液
净氨塔因内件结构不同产生的废液量也不同,如净氨塔不净氨对真空泵效率影响较大,一般在采用不锈钢规整填料的前提下,每制1吨纯碱产生的废液量约0.1m3/t碱。
5 氨II泥板框冲洗水
氨II泥板框冲洗水因原料盐质量的不同也有差异,目前在原盐制碱,且盐质较差的情况下,基本可控制在0.005 m3/t碱。
6 滤碱机洗车水
滤碱机洗车水经查定测算,每生产800t纯碱,消耗量5 m3,折合0.00625m3/t碱。
7 设备清洗水
联碱设备清洗水主要包括制碱塔清洗水,冷、盐析结晶器清洗水及个别企业因工业盐质量差,Ca2+、Mg2+、泥砂含量高造成母液换热器清洗水。按生产管理一般的企业进行估算,制碱塔两个月水煮一次,冷、盐析结晶器5个月水洗一次,产生的废水量应为0.05 m3/t碱。
8 联碱系统母液膨胀
联碱系统母液膨胀因各企业原材料质量不同及管理水平的差异而相差很多。在生产工艺没有大的问题的企业,联碱系统母液平衡应不成问题,目前采用新型变换气制碱的多家企业已实现联碱系统母液的实质性的收缩,完全可以将滤碱机洗车水、设备清洗水及部分其他废水加入母液系统,这对解决联碱废淡液排放问题可起到决定性作用。联碱系统母液膨胀的企业应与原材料(工业盐、变换气、CO2气)带水、重碱结晶粒度差、过滤系统质量差及生产管理不到位有很大关系。可以采用原盐干燥、原料气雾沫分离及改进制碱塔内件结构,改善滤碱工序质量等措施进行解决。
9 循环水浓缩排放
制碱反应为放热反应,在生产过程中产生大量的反应热,每制取1吨纯碱:碳化工序产生38万千卡的热量,其中需循环冷却水移走33.8万千卡的热量;煅烧工序需蒸汽补充入65万千卡的热量,其中需循环冷却水移走24万千卡的热量(炉气需移走3.5万千卡的热量,炉气中的水蒸汽冷凝需要移走20.5万千卡的热量);氯化铵工序需冰机配套冷却水移走24万千卡的热量。也就是说,每制取1吨纯碱需循环冷却水移走81.8万千卡的热量,热量通过循环冷却水蒸发移走同时,也造成了循环水Cl-浓缩,由于联碱生产中主要换热设备要求循环水Cl-小于500 mg/l。循环水补水Cl-初步按50mg/l计,按Cl-平衡计算,吨碱循环水浓缩排放量应为0.143m3/t碱。
