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合成洗涤剂生产污染治理综述

2018-06-19王利民

中国洗涤用品工业 2018年6期
关键词:磺化喷粉热风炉

王利民

(山东丽波日化股份有限公司,山东潍坊,261031)

合成洗涤剂是以去污为目的而生产的复配制品,由表面活性剂和一些辅助成分所组成。常见的以粉状、液状和块状为主,包括洗衣粉、液体洗涤剂(简称液洗)、洗衣膏和肥皂(含透明皂和香皂)。这些产品在生产过程中,都不同程度地存在污染问题,特别在国家发布《大气污染防治行动计划》和《水污染防治行动计划》以后,全国各地环保督查和执法力度空前加大,导致生产企业的环保压力也越来越大。有些地方还实施了限产或停产等强制措施,给企业正常生产经营带来了不同程度的影响。在此情况下,生产企业只有落实好各项环保措施,才能有机会生存下去。本文将重点阐述洗衣粉、液洗、肥皂生产企业废水、废气、废渣和噪声等污染治理的通用技术。

1 废水

废水是合成洗涤剂生产企业都要产生的,但由于生产企业所涉范围的不同,废水的来源也有所区别。对一般生产企业而言,主要包括以下几部分。

1.1 磺化生产系统

合成洗涤剂生产企业很多都配套了磺化装置,生产洗涤剂常用的原料,如脂肪醇硫酸钠(K12)、十二烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、a-烯基磺酸钠(AOS)和脂肪酸甲酯磺酸钠(MES)等。磺化生产装置的排水主要有如下情况。

1.1.1 废发烟硫酸中和

SO3冷却器、除雾器和旋风分离器通常会产生少部分发烟硫酸[1],除了常用的处理办法(如收集后外卖、打到碱洗塔吸收中和)以外,还可以单独用稀碱液进行中和,然后排往污水站处理或者不经中和按小比例掺到洗衣粉料浆配置中使用。

1.1.2 废磺酸液

废磺酸一般颜色较深,通常的处理办法有:一是小比例掺到成品磺酸中,直接去配置洗衣粉料浆,如果料浆颜色较深,可以使用次氯酸钠或过氧化氢溶液对料浆进行漂白处理[2];二是使用专门的装置,先用次氯酸钠或过氧化氢对废磺酸进行脱色处理,然后再去使用。

1.1.3 尾气碱洗塔

磺化工序的尾气中,主要含有SO2、SO3、酸雾和微量有机物等,一般先通过静电除雾器,再通过碱洗塔处理。碱洗塔用稀碱液做循环喷淋,中和后产生的含(亚)硫酸钠的废水,可用作洗衣粉配制料浆,也可排往污水处理站。

1.2 洗衣粉生产系统

喷粉车间内部产生的废水主要是低压泵、均质泵、高压泵的冷却水和更换品种或停产时冲洗设备管道的废水,以及用湿式除尘器处理塔顶尾气的喷淋水。这些废水经收集后均可用于配制料浆,全部内部使用,不用外排[3]。冲洗泵区和地面的水可排往污水处理站。

1.3 液洗生产系统

液洗生产装置废水的主要来源有:软化水处理、设备管道清洗和地面冲洗。软化水装置排出的浓水可去洗衣粉配料或做喷粉塔尾气水喷淋用水,也可用于绿化或喷洒路面;设备管道清洗排水,如果含有香精或颜色可以集中收集回用于同类产品的配制,如果不能回用可以排往污水处理站。

1.4 肥皂生产系统

制皂废水是一种高浓度的含油废水。根据油脂加工与制皂工艺流程,污水主要来自原料预处理、提取粗油脂、粗油脂的精制与皂化等过程,即清洗、破乳、碱炼、盐析、碱析等工序[4]。这些废水主要成分为油脂、甘油、色素、磷脂、动植物纤维、污泥等杂质以及少量无机盐。浓皂角废水可在车间内收集后冷却沉淀分层:上层漂浮液可提炼脂肪酸,下层可用作制皂混凝土捣灌用脱模剂,中间层再去企业的污水处理站。皂化废水的碱度较高,有自备锅炉的,可用作锅炉烟气的除尘与脱硫剂[5]。

需特别强调的是,洗涤剂生产过程排出的废水一般含有表面活性剂、油类、固体悬浮物等,根据成熟的经验,生产废水采用合理的处理工艺[5],能够达到GB8978规定的污水排放指标。有些企业通过做好生产技术管理和水平衡管理,还可以达到废水零排放[6]。

2 废气

2.1 磺化生产系统

2.1.1 工艺设备冷却排放的热空气

磺化车间的中间产物SO2和SO3及其转化塔都需要用空气进行冷却,换热后的热空气有的是去余热锅炉副产蒸汽,降温后排放;有的是直接送入喷粉塔作为喷雾干燥热源的一部分,随塔顶尾气排放;还有的用作硅胶或铝胶再生的热源,换热后排放。

2.1.2 磺化装置的尾气

磺化装置的尾气中一般含有微量的SO2和SO3及其酸雾。一般的处理工艺都是先经静电除雾器,再进碱洗塔喷淋吸收。最后排放的尾气能够达到所要求的指标:SO2≤5mg/m3,SO3/酸雾≤10mg/m3,有机酸≤20mg/m3[1]。

2.2 洗衣粉生产系统

洗衣粉生产系统涉及排放废气的点比较多,概括如下。

2.2.1 热风炉及塔顶尾气

热风炉不管是以煤作燃料,还是以生物质、水煤气、天然气、柴油、蜡油等作燃料,其作用都是产生热空气用于干燥洗衣粉,其热烟气最终都通过塔顶尾气处理装置后排放。根据现在日益提高的环保要求,国家对华北和中东部地区的燃煤锅炉或机组提出了超低排放要求:即在基准氧含量6%条件下,烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于10、35、50mg/m3。对于燃烧天然气的热风炉一般没有问题。对燃煤的热风炉,热空气进喷粉塔后直接与喷雾后的碱性料浆接触,烟气中的绝大部分SO2被吸收掉,塔顶尾气中所含的粉尘和SO2,先经过除尘系统,再经水喷淋进一步吸收后均能达到GB16297规定的排放指标。如果对塔顶尾气进行二级或三级深度水喷淋或稀碱液喷淋处理,可以达到超低排放标准。NOx只需通过调节炉膛燃烧温度低氮燃烧即可控制,无需进行另外的脱硝处理。

2.2.2 固体原料气力输送

固体原料除了小型企业采用人工上投料外,大型企业一般都采用气力输送上料,密相或稀相输送料的空气都是经过原料仓顶上的布袋除尘器后达标排放的。

2.2.3 喷粉和包装车间的环境除尘

为保障车间环境,喷粉和包装的很多工序(如筛分、输送带、斗提机、小车站、成品仓、包装机等)都要设置相应的除尘系统,含尘空气一般都经布袋除尘器后达标排放。

2.2.4 基粉气提分离器尾气

基粉气提有些小厂没有该工序,而较大的厂都有。气提分离一般都采用“惯性除尘+布袋除尘”的组合除尘器,其尾气都能达标排放。

2.3 制皂生产系统

肥皂厂排放的废气一般都有异味,且以有机挥发物(VOCs)为主。含有机污染物废气的治理,可以用吸收、吸附、冷凝、催化燃烧、热力燃烧和直接燃烧等方法,或者这些方法的组合[7],现在还有高能紫外线分解、低温等离子体降解、特种光量子技术等方法,这些去味技术均可由专业公司提供支持,生产企业可以根据自身的具体情况选用。

3 废渣

合成洗涤剂生产企业的废渣来源主要有以下几处。

3.1 磺化生产系统

磺化车间的废渣主要来自废催化剂和干燥剂,作为危险废弃物应由有危废处理资质的单位回收处置。

3.2 洗衣粉生产系统

洗衣粉生产系统的颗粒物主要来源有:燃煤或生物质热风炉的废渣、喷粉车间气提与筛分下来的粗颗粒、喷粉与包装车间除尘系统下来的细粉以及其他落地粉等。燃煤热风炉的渣子可用作烧砖或铺路,燃生物质热风炉的废渣可作农用肥料。喷粉与包装生产中产生的各种颗粒物、细粉和落地粉等均可根据不同情况,通过回掺、回溶、溶解沉淀分离等方式合理回收使用。

3.3 肥皂生产系统

油脂预处理工序产出的废白土可用于制砖。脂肪酸蒸馏出的残渣可以外售处理。甜水处理工序产出的酸碱废渣及其蒸馏漂白工序产出的蒸馏残渣均属于危险废弃物,应由有危废处理资质的单位回收处置。制皂产出的边角料不应作为废弃物,应回用。

4 噪声

合成洗涤剂企业的噪声一般由风机类、泵类、压缩机类设备产生,应根据不同的噪声源采用不同的消噪措施。

离心风机主要包括:热风炉的鼓引风机、喷粉塔顶尾气和基粉气提引风机、喷粉和包装车间的除尘风机、磺化车间的空气冷却风机等。一般采用加减震垫和消音器的方式消除这类设备的噪音。

罗茨风机主要包括:洗衣粉固体原料稀相输送用的、磺化车间工艺空气用的和污水处理站曝气用的罗茨风机。该类设备笨重且噪声很大,一般采用加消音房的办法减小其噪音。

泵类设备如离心泵、均质泵、高压泵等,大部分都在泵房或车间内,其噪声一般不会超标。

空压机较大型的一般都在空压站房内,可通过对站房墙面和门窗做吸音处理,减少噪声排放。

5 结语

上面对洗涤剂企业的废水、废气、废渣和噪声的主要产生源和治理办法进行了阐述。除此之外,企业还有其他一般废弃物、垃圾和危险废弃物等。其他一般废物应由专门的废品收购单位收集处理,生活垃圾应由环卫部门收集处理,危险废物应由有危废处理资质的单位收集处理。目前,随着各地环保督查与执法力度的加大,合成洗涤剂生产企业都面临着洗衣粉味(或异味)治理的问题。据了解,同行业企业中还没有成熟可行的具体办法,因此,整个洗涤剂行业如何尽快找到洗衣粉味(或异味)治理的办法将是近期亟需解决的普遍问题,也是近期本行业污染治理关注的重点。

[1]方云,崔正刚,刘学民,等.工业磺化/硫酸化生产技术[M].北京:中国轻工业出版社,1993:226.

[2]郑福源.合成洗涤剂生产技术[M]. 北京:中国轻工业出版社,1996:250.

[3]王利民.洗衣粉喷雾干燥系统的节能减排[J].中国洗涤用品工业,2012(12):72.

[4]陆杰,徐高田,蒋海涛,等. UNITANK+接触氧化工艺处理制皂废水[J].环境科学与技术,2001(5):23-25.

[5]张天胜,厉明蓉.日用化工废水处理技术及工程实例[M]. 北京:化学工业出版社,2002:13.

[6]王利民,陈海南,田庆堂,等. 实现合成洗涤剂工业废水零排放的基本措施及效果[J].工业水处理,2000(10):34-36.

[7]吴忠标.实用环境工程手册-大气污染控制工程[M]. 北京:化学工业出版社,2001:357.

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