石灰窯氣洗滌之濁水循環(huán)再利用

李祖瑜，潘巧媛，張曉航

（大連大化工程設(shè)計(jì)有限公司，遼寧 大連 116032）

氨堿法制堿工藝中，石灰窯排出的窯氣具有高溫、高含塵的特點(diǎn)，普遍采用水噴淋及電除塵的方式對(duì)窯氣進(jìn)行洗滌、降溫以及除塵。窯氣洗滌耗水量一般為2.5～3m3／t純堿［1］，全部來(lái)自純堿廠的循環(huán)水系統(tǒng)排污水。然而，正常循環(huán)水排污水量遠(yuǎn)小于窯氣洗滌耗水量，因此為滿足窯氣洗滌需要人為增大循環(huán)水系統(tǒng)排污水量，這就變相提高了一次水用量。

窯氣洗滌產(chǎn)生的廢水（俗稱濁水）的處置方式通常采用輸送至澄清桶，與蒸餾廢液混合制鈣后排放或直接排放。以一個(gè)年產(chǎn)60萬(wàn)t純堿的企業(yè)為例，僅濁水一項(xiàng)污水年排放量可以達(dá)到150～180萬(wàn)t。這些數(shù)目是驚人的，一方面浪費(fèi)水資源，另一方面排放污水需占用一條廢液管線，輸送到廠區(qū)以外的渣場(chǎng)，消耗電能較大。因此，降低污水排放量對(duì)污水回收利用來(lái)說(shuō)具有重大意義。

1 濁水排放及其利用

石灰工序排放濁水的主要設(shè)備有窯氣洗滌塔和電除塵器，其中窯氣洗滌塔排放的濁水量較大，為連續(xù)排放，溫度在40℃左右，其中懸浮物含量約300 mg／L，主要含有CaCO3、CaO及其他雜質(zhì)；電除塵器排放的濁水為電除塵器沖洗水排水，排放量較小，為間斷排放，溫度在25℃左右，懸浮物含量高（Ca－CO3、CaO等）。

為提高氨堿法制堿的節(jié)能減排效果，本文提出在石灰工序增設(shè)濁水循環(huán)系統(tǒng)，以利用石灰工序排放的濁水。考慮到處理方便，可將窯氣洗滌塔和電除塵器排放污水一并納入濁水循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)行再利用。窯氣洗滌塔和電除塵器排放濁水混合后，溫度約在38℃左右。

根據(jù)濁水特點(diǎn)，考慮采用以下兩種途徑對(duì)其進(jìn)行利用：①熱水去化灰工序用以制取石灰乳。大部分氨堿廠的化灰水來(lái)自蒸吸工序的廢淡液和部分循環(huán)冷卻水回水，將部分濁水補(bǔ)充到化灰用水中，可節(jié)省循環(huán)冷卻部分的回水，從而節(jié)省一次水用量。②通過(guò)離心泵送至涼水塔冷卻后回用作窯氣洗滌水。將冷卻后的濁水補(bǔ)充到窯氣洗水系統(tǒng)中，可減少循環(huán)水系統(tǒng)排污水的水量，同樣可以降低一次水用量。

2 濁水循環(huán)系統(tǒng)流程

濁水循環(huán)系統(tǒng)的簡(jiǎn)易流程如圖1所示，需增設(shè)的設(shè)備主要有濁水循環(huán)池、濁水循環(huán)泵、涼水塔、涼水泵、熱水泵。

窯氣洗滌塔和電除塵器排放濁水以重力流進(jìn)入濁水循環(huán)池，循環(huán)池分多區(qū)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)水、沉淀、出水、排泥等不間斷作業(yè)，濁水出水懸浮物含量小于40 mg／L。濁水利用的途徑有兩條：其一，濁水澄清后的直接利用。在回用濁水的同時(shí)回用其熱量，用熱水泵加壓送至化灰工序。其二，冷卻后回用。采用濁水循環(huán)泵將澄清后濁水送至涼水塔降溫后，用涼水泵加壓送至窯氣洗水管線用于窯氣洗滌。

圖1 濁水循環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)易流程圖

3 運(yùn)行及節(jié)能效果

某堿廠采用氨堿法年產(chǎn)純堿60萬(wàn)t，在技術(shù)改造中增設(shè)了一套濁水循環(huán)系統(tǒng)。該廠石灰工序及化灰工序改造前后用水情況分別見(jiàn)表1。

表1 改造前后水量使用情況表

從表1可以看出，增設(shè)濁水循環(huán)系統(tǒng)后，企業(yè)每年可節(jié)省一次用水128萬(wàn)m3。

新增濁水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置熱水回用和涼水回用兩平行路線（單條路線完全可滿足回用需求），供企業(yè)靈活調(diào)配進(jìn)行濁水回用，相關(guān)設(shè)備見(jiàn)表2。

表2 濁水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備表

該堿廠新增的一套濁水循環(huán)系統(tǒng)預(yù)計(jì)總投資約40萬(wàn)元。當(dāng)濁水循環(huán)系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行熱水回用線路時(shí)，濁水全部用于化灰工序，化灰用水量以表1中210m3／h計(jì)，則年可節(jié)約用水約72萬(wàn)m3，濁水年余量約56萬(wàn)m3。當(dāng)濁水循環(huán)系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行涼水回用線路時(shí)，即用于窯氣洗滌時(shí)，用水量以表1中225 m3／h計(jì)，則年可節(jié)約用水約124萬(wàn)m3，濁水年余量約4萬(wàn)m3。在實(shí)際生產(chǎn)中，為優(yōu)化用水，通常熱水回用和涼水回用線路同時(shí)運(yùn)行，經(jīng)粗算每年可節(jié)約用水約128萬(wàn)m3，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

4 小 結(jié)

面對(duì)于純堿行業(yè)低迷之現(xiàn)狀，企業(yè)為提高自身競(jìng)爭(zhēng)力著力于提高生產(chǎn)技術(shù)水平、加大資源利用程度、落實(shí)國(guó)家節(jié)能減排政策。針對(duì)于氨堿法生產(chǎn)企業(yè)，濁水的循環(huán)再利用系一項(xiàng)較為可行的節(jié)水技術(shù)，該技術(shù)工藝流程簡(jiǎn)單靈活，設(shè)備少，投資和運(yùn)行成本較低，經(jīng)濟(jì)效益好，適用新廠建設(shè)及老廠改造，不僅能滿足公司生產(chǎn)用水的要求，而且實(shí)現(xiàn)了水的低消耗、零排放、高效率的循環(huán)利用，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

［1］ 陳學(xué)勤.氨堿法純堿工藝［M］.沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1989.