肖道兵

(江蘇奧喜?；び邢薰?，江蘇 泰興 225400)

清潔生產(chǎn)是一種戰(zhàn)略性的新型生產(chǎn)方式，是工業(yè)生產(chǎn)達(dá)到一定階段實施可持續(xù)發(fā)展的重大對策。它不僅是資源持續(xù)再利用、減少生產(chǎn)活動的污染、保護(hù)環(huán)境的根本性措施，而且能夠最大限度地降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力，達(dá)到環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏目標(biāo)。 江蘇奧喜?；び邢薰?以下簡稱“奧喜埃”)以三廢零排放為目標(biāo)，以“節(jié)能、降耗、減污、增效”為原則，從“廢氣、廢水、廢渣”再利用著手，對生產(chǎn)過程、廢物源及所排廢棄物進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查、分析、評估，實施了“氫氣再利用、泵機(jī)封冷卻水和蒸汽冷凝水回收利用、化鹽工段板框壓濾工藝改進(jìn)”3個項目的清潔生產(chǎn)改造，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 建燃?xì)湔羝仩t，回收排空氫氣

1.1 改造前的工藝狀況

奧喜埃氫氣產(chǎn)量為2 800 m3/h,其中約550 m3/h用于鹽酸合成，850 m3/h外銷給氣體壓縮公司，其余1 400 m3/h全部排放到空氣中。

1.2 改造前工藝缺點(diǎn)

1 400 m3/h的氫氣全部排放到空氣中，造成極大的浪費(fèi)。

1.3 改造方案

氫氣是一種高效潔凈的燃料，利用氫氣與空氣在鍋爐內(nèi)燃燒生產(chǎn)蒸汽是一種有效的節(jié)能方式[1]。奧喜埃投入650余萬元建成1臺10 t/h(蒸汽產(chǎn)量)燃?xì)湔羝仩t。

1.4 環(huán)境效益

改造前：氫氣排空量為1 400 m3/h，以運(yùn)行時間8 000 h/a計，排空氫氣達(dá)1 120萬 m3/a；改造后：這部分排空量全部用于生產(chǎn)蒸汽，對空氣環(huán)境具有較好的改善作用。

1.5 經(jīng)濟(jì)效益

1 400 m3/h氫氣可生產(chǎn)1.0 MPa的飽和蒸汽5 t/h(生產(chǎn)1 t蒸汽約消耗280 m3氫氣)，以蒸汽價格180元/ t計，產(chǎn)生蒸汽效益為：

5×8 000×180=720萬(元/a)。

燃?xì)湔羝仩t動力電耗50 kW，純水消耗5.2 t/h，以工業(yè)用電價格0.7元/(kW·h)、軟化水價格5.0元/t計，運(yùn)行成本為：

50×8 000×0.7+5.2×8 000×5.0=48.8萬(元/a)。

燃?xì)湔羝仩t項目綜合經(jīng)濟(jì)效益：

720-48.8=671.2(萬元/a)。

由于氫氣鍋爐自動化程度極高，由鹽酸合成崗位人員兼職操作氫氣鍋爐，未增加新的操作人員。

2 堿泵機(jī)封冷卻水和蒸汽冷凝水綜合回用

2.1 改造前工藝

為防止泵機(jī)封冷卻水結(jié)垢損壞機(jī)封且防止對KOH產(chǎn)品質(zhì)量的影響，奧喜埃使用的泵機(jī)封冷卻水采用純水。蒸發(fā)電解區(qū)域的各泵機(jī)封冷卻水、NO.1蒸發(fā)表面冷凝器(材質(zhì)：304SS)產(chǎn)生的蒸汽冷凝水全部排放至污水處理系統(tǒng)。NO.1蒸發(fā)采用兩效逆流降膜蒸發(fā)工藝，產(chǎn)能為5萬t/a。廢水排放情況如圖1所示。

圖1NO.1蒸發(fā)工藝廢水排放示意圖

Fig.1ProcessflowdiagramofdischargeofprocesswastewatergeneratedinevaporationNo.1

2.2 改造前工藝缺點(diǎn)

廢水未綜合循環(huán)利用，排放量大，不符合節(jié)能減排法律、法規(guī)。

2.3 改造方案

(1)安裝1套泵機(jī)封冷卻水回收循環(huán)裝置，供各泵循環(huán)使用。

(2)NO.1蒸發(fā)Ⅱ效蒸汽冷凝水分析數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 NO.1蒸發(fā)Ⅱ效蒸汽冷凝水分析數(shù)據(jù)Table 1 Analysis data of steam condensate generated in Ⅱ-effect of evaporation No. 1

由表1分析數(shù)據(jù)可知：Ⅱ效蒸汽冷凝水可以代替純水加入至電解槽陰極室內(nèi)，經(jīng)過改造后收集至蒸汽冷凝水貯槽，供電解工序使用。

(3)將NO.1蒸發(fā)表面冷凝器蒸汽冷凝水收集至工業(yè)水池。表面冷凝器蒸汽冷凝水分析數(shù)據(jù)見表2。

表2 表面冷凝器蒸汽冷凝水分析數(shù)據(jù)Table 2 Analysis data of steam condensate generated in surface condenser

(4)改造后廢水收集利用情況如圖2所示。

2.4 環(huán)境效益

減少污水排放量：

25.2×8 000=20.16萬(t/a)。

2.5 效益

本方案共投入資金39萬元。

圖2改造后廢水收集利用示意圖

Fig.2Processflowdiagramofcollectionanduseofwastewaterafterimprovement

2.5.1 產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益評估

(1)以園區(qū)污水廠處理污水6.2元/ m3計，減少污水處理費(fèi)用：6.2×201 600=124.99萬(元)。

(2)以純水5.0元/ m3計，減少純水消耗費(fèi)用：5.0×(11.5+6.5+3.4)×8 000=85.6萬(元)。

(3)以工業(yè)水1.8元/ m3計，減少工業(yè)水消耗費(fèi)用：1.8×3.8×8 000=5.47萬(元)。

(4)以工業(yè)電價0.7元/(kW·h)、新增水泵功率7.5 kW計，增加用電費(fèi)用：

0.7×7.5×8 000=4.2萬(元)。

(5)增加維修等費(fèi)用：0.5萬元。

2.5.2 總經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益

(1)改造后節(jié)約費(fèi)用：124.99+85.6+5.47-

4.2-0.5=211.36(萬元/a)。

(2)節(jié)水量為：20.16萬t/a。

3 化鹽工段板框壓濾機(jī)改造

3.1 改造前工藝

化鹽工段鹽水澄清桶和凱膜過濾器產(chǎn)生的泥漿進(jìn)入鹽泥池，用泵輸送至板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾。濾清液回收利用，鹽泥(濾渣)外送有資質(zhì)公司處理。

3.2 改造前工藝缺點(diǎn)

奧喜埃使用進(jìn)口的精制鹽，純度高，Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)含量低。化鹽桶出口的粗鹽水加入精制劑后，不添加絮凝劑，直接進(jìn)入澄清桶進(jìn)行沉降，然后經(jīng)膜過濾器過濾后，制成合格的鹽水供給樹脂塔。鹽泥池內(nèi)的泥漿顆粒細(xì)且較稀薄，經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾后鹽泥(濾渣)含水率(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)達(dá)50%、含鹽(KCl)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)10%。造成每年都有大量的廢渣外排。

3.3 改造方案

原板框壓濾工藝流程如圖3所示。

圖3原板框壓濾工藝流程圖

Fig.3Processflowdiagramoforiginalplate-and-framepressurefilter

改造后板框壓濾工藝流程如圖4所示。

圖4 改造后板框壓濾工藝流程圖

改造后鹽泥(濾渣)含水率為38%，含鹽(KCl)質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為3.6%。

3.4 環(huán)境效益

板框壓濾機(jī)過濾面積200 m2，處理泥渣660 t/a。方案實施后，板框壓濾機(jī)壓濾后，鹽泥(濾渣)含水率為38%，下降12%。

減少泥渣量為：660×(50%-38%)+660×

(10%-3.6%)=121.44(t/a)。

3.5 經(jīng)濟(jì)效益

本方案共投入資金1萬元。

以生產(chǎn)1 t KCl 2 000元計，減少鹽(KCl)損失：

660×(10%-3.6%)×2 000=8.45萬(元/a)。

處理費(fèi)200元/t計，減少鹽泥處理費(fèi)：

121.44×200=2.43萬(元/a)。

產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益：

8.45+2.43=10.88萬(元/a)。

4 總經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)濟(jì)效益總計為：

671.2+211.36+10.88=893.44(萬元)。

5 結(jié)語

開展清潔生產(chǎn)工藝，對于提高企業(yè)的競爭力和經(jīng)濟(jì)效益，減少污染物排放，提高企業(yè)社會形象，都具有十分重要的意義。奧喜埃通過對以上3個項目的清潔生產(chǎn)改造，節(jié)水20.16萬t/a,減少泥渣外排121.44 t/a，降耗、減污綜合利用產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益約893.44萬元/a。

[1] 王慶，蒸汽冷凝水的回收.氯堿工業(yè)，2010,46(12)：30-31.