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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1.1m?/次，清洗UF1膜会排放0.8 m?/次，清洗单效排放0.8 m?/次，清洗双效排放1.6m?/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
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1.1m?/次，清洗UF1膜会排放0.8 m?/次，清洗单效排放0.8 m?/次，清洗双效排放1.6m?/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