氯堿工業（燒堿）污染防治最佳可行技術評估

田　　新，邱運仁，楊兆光

（中南大學化學化工學院，湖南 長沙 410083）

氯堿工業（燒堿）污染防治最佳可行技術評估

田新，邱運仁，楊兆光

（中南大學化學化工學院，湖南 長沙 410083）

分析了中國氯堿工業燒堿生產技術的現狀，并利用專家咨詢法、層次分析法、YAAHP（Yet Another AHP）軟件對污染防治技術篩選，利用專家咨詢法形成調查表，對備選技術調研、評估，利用層析分析法確定各評價指標的權重，利用YAAHP軟件對各專家的評估結果“群決策”，求得綜合權重，最后提出氯堿行業燒堿生產污染防治的最佳可行技術工藝組合。

燒堿；污染防治；最佳可行技術；專家咨詢法；層次分析法

目前，氯堿工業產能過剩，全行業虧損，使得生產技術升級和節能變得迫切重要［1］。 燒堿生產中針對“三廢”的大批節能減排和清潔生產技術應該得到推廣和應用［2］。雖然中國燒堿生產技術及污染防治技術種類繁多，但是技術參差不齊，企業在技術選取上存在偏差，導致成本的加大和污染的加重。氯堿工業（燒堿）最佳可行技術評估能夠為中國氯堿工業和環境保護部門選擇清潔生產技術、污染物達標排放技術提供重要依據。

層次分析法（AHP）是將與決策有關的元素分解成目標、準則、方案等層次，在此基礎上進行定性和定量分析的決策方法，是一種對多因素所影響的事物進行綜合評判的有效方法［3-5］。專家咨詢法（又稱德菲爾法）是以調查表、訪談等形式，委托行業專家，根據專家們的知識、經驗對備選技術判斷、評估、預測［6］。

通過分析中國氯堿工業燒堿生產工藝現狀，利用專家咨詢法結合層次分析法（AHP）確定氯堿工業（燒堿）污染防治可行技術中各因素的權重，對燒堿生產過程中污染防治工藝及其組合進行評估與篩選，提出了中國氯堿工業（燒堿）污染防治的最佳可行技術評估。

1　　污染防治最佳可行技術評估指標體系構建

污染防治最佳可行技術（BAT）是為解決生活、生產過程中產生的各種環境問題，減少污染物的排放，并從整體上實現高水平的環境保護而提出的先進且可行的污染防治工藝和技術［7］。污染防治最佳可行技術評估的具體路線可以由圖1來進行說明。

氯堿工業（燒堿）污染防治最佳可行技術評估指標體系分為清潔生產技術指標體系和末端治理技術指標體系，評價指標體系主要包含目標層、準則層和指標層3個層次，分別見圖1、圖2和圖3。其中，目標層為一級評價指標；準則層為二級評價指標。

圖1　　污染防治最佳可行技術評估的具體路線

圖2　　清潔生產技術評估指標體系

圖3　末端污染治理技術評估指標體系

2　　燒堿生產和污染治理備選技術

表1　　離子膜法燒堿生產污染防治技術

燒堿生產主要包括2種方法：隔膜電解法和離子膜電解法。其中離子膜法由于各方面都優于隔膜法，因隔膜法屬淘汰類項目，故本文只討論離子膜法生產燒堿［8］。

離子膜法生產燒堿的工藝主要包括幾大工序：鹽水一次精制工序、鹽水二次精制工序、食鹽水電解工序、氫氯處理工序、燒堿蒸發工序、固體燒堿工序。而末端污染治理主要是鹽泥的處理技術，見表1［9-16］。

3　　污染防治最佳可行技術評估

按照層次分析法解決決策問題的步驟，需對已建指標體系各級指標的重要程度進行重要度分析，即指標間的“兩兩比較”；然后結合技術指標評分計算各技術綜合得分，得到技術的優劣順序，具體步驟如下。

3.1構造判別矩陣

根據層次分析法的工作程序，首先需建立兩兩比較矩陣，即在各平行指標之間進行一對一的比較，這種比較是決策者主觀偏好的具體體現，兩兩比較采用9級比例標尺，具體評分規則見表2。

表2　AHP評分規則

其中，aij＞0，aij=1/aji，aii=ajj=1（i，j=1，2，3，…，n）

3.2特征根法求指標權重

對于正反矩陣A=（aij）n×n，存在唯一最大特征值λmax以及相對應的特征向量ω，將該特征向量標準化處理即得到對應的權重值。

3.3矩陣一致性檢驗

只有符合一致性的矩陣，求得的權重才可靠。用CI表示一致性指標，CR定義為一致性比例，計算公式為：

式中：n為矩陣的階數；RI為隨機一致性指標；部分數值見表3。

當CR=0時，即λmax=n，矩陣具有完全一致性；當CR＜0.1時，矩陣具有滿意一致性；而當CR＞0.1時，則不符合一致性，此時，需對矩陣進行一致性修正。

3.4專家群決策分析

表3　　隨機一致性指標RI

以上計算方法是基于單一矩陣數據的計算，為了集合行業專家的智慧，使調查結果具有更高可信度，共邀請二十余位氯堿行業的專家參與權重打分，即采用了“群決策”的方式。

YAAHP（YetAnotherAHP）層次分析法軟件不僅能簡化單個矩陣權重的計算，更能解決“群決策”求權重的問題。只要按相關操作規程操作即可，操作者只需了解簡單的層次分析法知識即可進行操作。另一方面，該軟件能自動檢驗和調整矩陣的不一致性，無需人工判斷和修正，大大減少了人的工作量。本文的研究就采用了最新的YAAHP10.0版本進行運算。

3.5加權

將由軟件處理后得到的各指標綜合權重ω和各備選技術的平均得分xi進行加權處理，即可以得出該項技術的綜合評價結果值。

3.6評估結果

氯堿工業（燒堿）污染防治最佳可行技術包括工藝過程污染防治最佳可行技術和污染治理技術，前者包括一次鹽水精制工序、二次鹽水精制工序、食鹽水電解工序、氫氯處理工序、燒堿蒸發工序、固體燒堿工序的最佳可行技術，后者主要包括鹽泥處理技術的最佳可行技術。燒堿生產污染防治最佳可行技術工藝組合見圖4。

圖4　　燒堿生產污染防治最佳可行技術工藝組合

4　　結語

通過調研得到中國氯堿工業燒堿生產過程中各個工序的備選技術，然后結合層次分析法和專家咨詢法對各備選技術進行篩選，提出了燒堿生產污染防治的最佳可行技術及其工藝組合，為中國氯堿工業燒堿生產企業污染防治技術的選擇提供借鑒。

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市場疲軟供大于求明年亞洲地區TDI或低位盤整

由于市場需求疲軟，業內人士預計明年亞洲甲苯二異氰酸酯（TDI）市場仍將處于供過于求的狀況。

因價格低迷，自2014年起，一些東北亞TDI生產商一直虧損。今年的現貨價格持續下跌至多年來的最低點。市場人士分析，亞洲TDI價格可能會持穩到明年1月，可能會在農歷新年之前，買盤興趣出現小幅回升。

據悉，2015年7-9月，一些生產商曾試圖通過關閉裝置而收緊供應，并在2015年大部分時間降低開工率，但未能推動市場價格上漲。由于市場狀況不佳，日本三井化學決定在明年3月底永久關閉在茨城縣鹿島的12萬t/a TDI裝置。地區供應商表示，三井化學關閉該廠不太可能對亞洲整體現貨供應產生太大的影響。由于亞洲TDI產能嚴重過剩，原計劃在今年或明年陸續投產的擴建裝置要么推遲，要么縮減計劃。市場人士稱，沙特Sadara化學原計劃2016年投產的20萬t/a TDI裝置和40萬t/a MDI裝置將推遲到2017年。

Assessment on best available technologies of pollution prevention and control for production of caustic soda of chlor-alkali industry

TIAN xin，QIU Yun-ren，YANG Zhao-guang
（College of Chemistry and Chemical Engineering，Central south university，Changsha 410083，China）

Expert consultation method，analytic hierarchy process（AHP），and YAAHP（Yet Another AHP）

caustic soda；pollution prevention and control；best available technology；expert consultation method；analytic hierarchy process

TQ114.2

B

1009-1785（2015）12-0034-03

2015-09-28

software have been used to assess the present available technologies of pollution prevention and control for production of caustic soda of Chlor-alkali industry in China.The weight of each evaluation index is determined by analytic hierarchy process（AHP）on the basis of expert questionnaires，and the comprehensive weights are calculated according to the YAAHP software evaluation results of the experts

“group decision”，and best available technologies of pollution prevention and control have been obtained.