纯碱生产企业污染治理对策分析

郑鸿煜

(江苏省井神盐化股份有限公司淮安碱厂，江苏 淮安 223200）

纯碱是工业生产的重要原料，其稳定的产量为我国社会经济的持续增长发挥了重要作用。目前，我国还有不少纯碱生产企业采用氨碱法、联碱法等技术进行生产，尽管采取了一些措施显著降低了污染物的产生量，但仍无法完全解决污染物的排放问题［1］。

1 污染源调查与分析

联碱法工艺具有原料利用率高、综合能耗低、废物和污染物排放少等优点，我国纯碱工业中有70%以上的生产企业采用该方法，其产量超过全国产量的50%以上［2］。江苏某纯碱生产企业考虑与其他部门业务的衔接，采用我国目前普遍应用的冷法联碱工艺生产纯碱。为全面了解企业污染物的产生和排放情况，从纯碱的生产工艺流程、机械设备、污染物处理设备等方面进行了现场调研。

由于联碱法工艺较为复杂，在工业化生产过程的碳化、过滤、煅烧、干铵等阶段都会产生尾气和其他污染物。在企业生产过程中排出的碳化尾气折算到每小时约为8400Nm3，过滤尾气折算到每小时约为13 000Nm3，干铵炉尾气折算到每小时达到130 000Nm3。联碱法生产纯碱涉及众多设备，在生产工艺的多个环节会有废水排出，滤碱机等设备的清洗过程每次清洗会排出0.07m3/t 碱的清洗水，设备在维修时也会有部分残液排出。此外，纯碱生产过程的多个环节会有固体废物的排放，主要为含有Ca2+、Mg2+、Fe2+等杂质的氨II 泥，基本生产每吨纯碱会排出10千克的氨II泥。

2 三废污染问题及常用处治技术

2.1 三废的污染问题

由于企业的废物回收系统是随着环保要求的提升和科技的进步逐渐增设的，部分设施还不够完善，甚至还存在部分无组织排放氨气的环节，一些设备老化、腐蚀等也会导致污染气体的泄露，经旋风除尘器处理后的尾气粉尘含量还是会出现超标现象，废水主要是排放到废水暂存池中蒸发，而氨II 泥经压缩后直接集中堆放在露天堆场。因此，对于企业三污排放现存的问题，有必要采取积极有效的措施对废气、废水和废渣进行处理，充分回收三废中的有用物质，同时减少对周边环境的影响。

2.2 三废污染的处治技术

我国联碱生产技术的应用最早可追溯到1964年，在长期的生产中积累了不少关于三废污染问题的处治经验，部分污染治理技术得到广泛使用，有效降低了三废的排放量和对环境的影响［3］。

对于以NH3为主的废气主要采用软水或者淡液洗漆的方式进行净氨处理，但考虑到充分利用NH3，通常设置配有滤过尾气净氨装置的综合回收塔进行吸收。凉碱尾气和干铵炉尾气中含有大量的碱尘和氯化铵尘，许多生产企业将旋风除尘+袋式除尘串联使用或者干法除尘+湿法除尘联合使用的综合除尘技术，可以显著提高粉尘的处理效率［4］。

联碱法生产过程中废水主要包括各工序产生的淡液和关键设备的清洗水，这两种废水的氨氮含量较高，不能直接排入普通污水处理系统。目前，纯碱生产企业通常采用淡液蒸馏和返回母液循环系统的方法来控制这两类废水的排放。只要确保液蒸馈塔和循环装置的协调运行，可以做到生产过程中废水的零排放，但限于现实的多种原因，实现这种零排放的目标还有一定的难度［5］。

氨II 泥是联碱法制碱的主要废渣，由于其含有多种碳酸盐及其复盐、硫化铁和部分母液残渣，不能直接排入河流或排污系统。目前，一些研究建议将其与生产过程中的淡液合并送入淡液蒸馈塔进行回收氨气，或者将氨II泥用于其他相关企业的原料。

3 三废污染问题的解决措施

3.1 氨气排放问题的对策

结合企业尾气排放情况和氨气的物理化学性质，当前联碱法生产企业可以选择水吸收法、酸吸收法、吸附剂吸附法、生物处理法等方法处理排放的尾气。从四种尾气处理技术的特点和适用情况来看，采用水吸收法的泡罩塔进行碱厂含氨废气的处理是较为合适和经济的。具体设备改造中，考虑到现有厂区的布局，建议将泡罩塔与洗漆塔合并形成综合回收塔。

对于当前碱厂在生产环节的地沟150m敞口区段、敞口式母液贮存池及泄露逸散的氨气，应作为碱厂污染物排放整治的重点。碱厂地沟应进行密封才能避免氨气的挥发，建议采用水泥板进行表面密闭。对于敞口式母液贮存池，可考虑采用膜结构集气罩进行密封处理。在正常生产时应及时检查设备，对出现泄露的设备及时维修。

3.2 粉尘排放问题的对策

联碱法制碱过程中的粉尘主要为固态的氯化铵，为防止粉尘的超标排放和减少对周围环境的影响，该企业在干铵炉尾气环节设置了旋风除尘器，但由于除尘设备使用时间较长出现老化，除尘效率已达不到要求。因此，考虑在原有设备基础上，增设二级除尘设备，可考虑具有良好除尘效率的旋风除尘+袋式除尘的方式增设设备。

3.3 废水排放问题的对策

若将未净化处理的工业废水直接排放到地面水系容易造成严重的环境污染。纯碱生产过程中的废水大都含有较高含量的氨气，而氨气是生产过程中的重要原料。因此，考虑优先将工业废水进入母液循环系统进行再利用。对于各用水节点之间产生的含氨淡液可以直接进入母液循环系统或者进入综合回收塔作为冲洗液进行循环使用。结合企业的实际情况，考虑将废液先送至液蒸馏塔获取氨气，并将氨气输送到母液循环系统，而剩余残留液用作综合回收塔的尾气洗水。

3.4 氨II泥排放问题的对策

由于氨II 泥含有多种可用于化工生产的成分，首先考虑在企业能力范围内尽可能利用这些成分，减少污染物排放，对于需要外排的氨II泥应避免直接堆放，可以考虑通过与相关企业的合作或者寻找其他合适的途径将其价值发挥到最大。

4 结论

三废处理的基本思路是尽可能地回收利用三废中的有效成分，并尽量减少有毒、有害物质的排放。结合企业的实际情况，考虑采用水吸收法的泡罩塔进行碱厂含氨废气的处理，对于直接暴露的生产实施应进行密闭处理，同时增设袋式除尘设备降低粉尘排放量，并通过拓宽氨II泥的应用途径解决固体废物污染问题。

［1］包友兴，江雄旺，张翼.迁建年产60万吨纯碱项目总体技术设计思考［J］.纯碱工业，2013(6）:10-13.

［2］郜长水，佟克兴.联碱厂循环水设计中几个问题的探讨［J］.纯碱工业，2007(3）:27-29.

［3］李瑞峰，胡显存.联碱工程清洁生产新技术概述［J］.化工设计，2012，22(1）:34-36.

［4］董文林.联碱生产实现零排放的可行性探索［J］.纯碱工业，2007(1）:3-9.

［5］刘文.联碱装置废水污染源治理及零排放可行性分析［J］.广州化工，2008，36(5）:78-80.