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糖香料中心提取线废水酸碱中和方式的改进

2021-09-13刘维韶

商业2.0-市场与监管 2021年10期
关键词:替代柠檬酸废水

刘维韶

摘要:为降低强碱性废水酸碱中和过程中的危害性,简化酸碱中和操作流程,提高生产效率,通过酸碱中和过程特点的分析和改进酸碱中和设备,使用无毒、易于存放及使用的柠檬酸,替代管控严格的危险性、危害性较高的浓硝酸,作为中和碱性清洗剂的酸进行酸碱中和。结果表明,达到了提升生产产能,减少对设备环境、人体的危害,简化危化品存储、使用过程的安全管理的目的。

关键词:酸碱中和;废水;柠檬酸;替代

1.背景

目前,提取线在清洗膜分离系统,单效及双效浓缩系统会产生大量含氢氧化钠(NAOH)或者碱性清洗剂成分废水,清洗MF膜会排放1.1m³/次,清洗UF1膜会排放0.8 m³/次,清洗单效排放0.8 m³/次,清洗双效排放1.6m³/次。由于污水处理站无法处理强碱性的废水,提取线须将废水进行酸碱中和至PH值6.5—8.5方可排放。

2.现状及存在的问题

当前使用浓度68%的浓硝酸进行碱性废水的中和,使用中发现存在以下几个方面问题:

2.1 操作过程难以准确控制硝酸添加量,操作不便,严重影响生产效率

膜分离系统的膜组、单效浓缩、双效浓缩等诸多设备在进行碱洗时需往废碱罐排废水,若不能及时中和清空废碱罐,将影响到其他工序的正常生产。因酸碱中和时PH值变化规律为,碱性小于10.7左右、酸性大于3.3左右时,PH值变化率会突然增大,硝酸浓度高,极易造成加酸过量,使得废水变为酸性,超出允许排放范围,需要重复加碱进行中和,实际操作过程中,这种现象很难避免。經统计,平均中和一批次废水用时约55min,占用近1/8生产班时,严重影响生产效率,也造成酸的浪费和碱的浪费。

2.2 管理及应急处置要求高,管理成本大,存在一定风险

浓硝酸为易制爆危化品,是国家重点管控的化学品,需执行相应的管理规范。储存点日常管理,收、发、存过程管理,操作人员技能与资质管理等方面管理要求高,如收、发、存需执行“双五”制度,存放点需安装24小时监控及需执行每日定时巡查制度,操作人员需取得危化品从业人员上岗资格证等。而且如果发生泄漏,处置难度大、安全风险高。

2.3 对设备和现场环境造成破坏

由于浓硝酸的强氧化性、强腐蚀性,易挥发性,对抽酸泵,暂存箱及周围地面区域造成较大破坏。造成设备如泵、管道、环氧树脂地面腐蚀,必须对设备设施定期维护更换。

2.4 对人体的危害大,操作的安全风险较高

浓硝酸具有强腐蚀性,且易挥发出白雾状酸雾,刺激性强,在使用过程中,对操作人员身体健康存在很大的危害。

3.改进方法

3.1 使用无毒的柠檬酸代替强腐蚀性的硝酸

柠檬酸,是一种较强的有机酸,常温下为无色半透明晶体,无臭,在工业、食品业、化妆品业有广泛的应用。柠檬酸易溶于水,在酸碱中和过程中操作简单方便,可以大幅提高酸碱中和的效率。

3.2 改进废碱罐加料口

改进废碱罐加料口,使得柠檬酸添加方便快捷,不外撒而造成环境污染。

4.成果成效

4.1 操作简单方便、节约大量酸碱中和操作时间,提升生产产能

柠檬酸酸性适中,使用其进行酸碱中和时,PH值变化较为平稳,使得中和过程易于控制,PH值不易超标,耗费时间大大缩短,从原来平均55min缩短至平均14.06min,实际使用以来还未出现加酸过头需返加碱的情况。改进后,平均每周可多生产香精成品2批次。

4.2 对设备环境危害小,节约设备、地面翻修维修费用

使用新增的加料装置,柠檬酸添加方便,不易漏出,避免了对周围设备及环境的危害。很大程度的降低了设备、地面翻修维修的频次,节约了大量维修费用。

4.3 简化危化品存储、使用过程的安全管理

柠檬酸常用于食品业,不属于重点管控的危化品,相比硝酸或其他强酸等易制爆、易制毒危化品,其存储、使用过程的安全管理要求大大降低,班组安全管理及相关部门的管理压力及风险也相应的减小。降低对操作人员取证资质的要求,每年可减少多人次的危化品从业人员培训费用。

4.4 对人体无危害

柠檬酸为食品级的,无毒,在使用过程中大大降低了操作人员的健康危害风险。

5.成本投入与经济效益

5.1 新增产能创造的价值

改进后,平均每周可多生产香精成品2批次,每批产出31kg香精产品,每周新增产值=31kg*400元/kg*2批次=24800元,全年扣除节假日、设备检修等时间后,有效生产时间约36周,全年可新增产值=24800元*36=89.28万元。

5.2 节约的设备、设施维修维护费用

在使用硝酸时,设备易腐蚀,提取线车间为甲类工房,平均每年用于符合防爆要求的泵、管路等设备的更换维修费用约1.3万元。车间地面为带防静电地网的环氧树脂地面,因硝酸腐蚀,每年维修费用约9万元。使用柠檬酸替代硝酸后,每年可节约设备、设施维修费用=1.30万元+9.00万元=10.30万元。

5.3 节约的管理成本

活动后,可节省危化品从业人员培训次数5人次/年,每年节约培训费用=600元/人次*5人次/年=0.30万元

5.4 年度产生的总经济效益

年度产生的总经济效益=新增产能创造的价值+节约的设备、设施维修维护费用+节约的管理成本+节约的物料成本=89.28万元+10.3万元+0.3万元=99.88万元

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