劉 輝

(無棣縣民營經(jīng)濟服務(wù)中心，山東 無棣 251900)

1 概述

山東是我國第一海鹽產(chǎn)鹽大省，在全國有舉足輕重的地位，改造和提升海鹽生產(chǎn)技術(shù)，使我國成為世界生產(chǎn)高質(zhì)海鹽出口大國，具有十分重要的意義。我國海鹽制鹽技術(shù)一直保持傳統(tǒng)工藝法，缺乏研究力度和深度，沒有應(yīng)用高新技術(shù)去突破傳統(tǒng)工藝，制約了海鹽生產(chǎn)。為此，提出了“高質(zhì)海鹽生產(chǎn)新技術(shù)研究開發(fā)”課題。

2 該項目采用的技術(shù)路線

該項目采用鹽田生物控制鹵水質(zhì)量、死碴鹽池板、活碴結(jié)晶、洗滌的生產(chǎn)工藝路線，產(chǎn)品質(zhì)量基本達到了國際先進水平，工藝見圖1。

圖1 生產(chǎn)工藝流程圖Fig.1 Process flow chart

該實驗的技術(shù)路線與傳統(tǒng)的海鹽生產(chǎn)工藝相比較，其優(yōu)點表現(xiàn)在：

(1)目前的海鹽生產(chǎn)對灌池鹵水要求不嚴格，大多未采用生物凈化鹵水的技術(shù)，灌池鹵水質(zhì)量變化大，且續(xù)鹵頻繁，濃度時高時低，時好時壞，有時還相當(dāng)混濁，鹵水質(zhì)量嚴重影響海鹽質(zhì)量的提高。實驗所采用的灌池鹵水經(jīng)過生物凈化之后提供，即在海水庫和初級制鹵池中培育藻墊，在中級制鹵池中放養(yǎng)鹵蟲，一方面藻墊防止了海水的大量滲透，另一方面為鹵蟲提供了充足的食物鏈，而鹵蟲的生長和繁殖又為鹵水的凈化和加速鹵水濃縮起到了積極作用，所以試驗灌池鹵水采用的是凈化的飽和鹵水，為高質(zhì)海鹽提供了優(yōu)質(zhì)的原料。

(2)目前的海鹽生產(chǎn)工藝是泥池板活碴結(jié)晶，季節(jié)性生產(chǎn)?；畈陼r，往往破壞了泥池板而使泥沙混入結(jié)晶體中，水不溶物含量高，影響了鹽的質(zhì)量。試驗所采用的生產(chǎn)工藝是制作死碴鹽池板，其制作工藝相當(dāng)精細，在鹽池板上實施死碴鹽結(jié)晶，采鹽時，機械在堅硬的鹽池板上作業(yè)，避免了破壞池底，年年修池的被動作業(yè)。

3 關(guān)鍵技術(shù)的實驗

3.1 藻墊的培育及其對鹵水質(zhì)量的影響攻關(guān)實驗

3.1.1 藻墊的培育

過去，在海水庫和初級制鹵池中也有藻類生長，但由于缺乏人工管理，順其自生自滅，沒有形成有實效的藻墊。藻墊的培育雖不復(fù)雜，但也不是簡單的事情。開始時，對適應(yīng)性較強的當(dāng)?shù)卦鍓|種源進行保護，并在室內(nèi)外同時進行培育和馴化的小型實驗，基本弄清了藻墊的生長規(guī)律，為大田推廣做好準(zhǔn)備。根據(jù)大田播種在低鹵區(qū)進行播種試驗獲得成功，在此后的時間里，對新生藻墊進行了多方面的監(jiān)測和試驗，逐漸摸索出一套培育和管理藻墊的方法。藻類這種生物墊層具有明顯的防滲漏作用，藻類等生物體及其所產(chǎn)生的有機質(zhì)多糖，能夠粘接多種物質(zhì)而形成一種類似薄膜的隔層，具有很好的防滲漏作用，同時對凈化鹵水有益。

3.1.2 藻類對鹵水質(zhì)量的影響

藻類的生長代謝對鹵水中某些物質(zhì)的吸收可以改變鹵水中成分的含量，這是藻類凈化鹵水的理論依據(jù)。在有藻墊生長的鹵水中，某些成分的含量發(fā)生了變化，特別是Ca2+、Mg2+等離子變化比較明顯，它們含量的日趨減少，說明藻類的生長代謝起到了凈化鹵水的作用。

據(jù)分析研究，這些離子的減少可能有以下幾種原因：藻體的吸收、富集作用；藻類代謝能夠改變水體的pH值。由于藻類的光合作用，所放出的氧氣能使許多金屬離子和非金屬離子結(jié)合而形成鹽類并逐漸沉淀下來，改變了水體中離子的濃度；絡(luò)和作用。藻類生長及死亡后均產(chǎn)生出大量有機質(zhì)，如有機酸、多糖等。這些物質(zhì)很容易與水體中的金屬離子形成絡(luò)和物；吸附作用。藻類細胞表面的多種有機質(zhì)對水體中的礦物質(zhì)有吸附作用，并使有些粒子不斷形成鹽類，即生物的生鹽作用，這種現(xiàn)象也會使水體中的金屬離子的含量減少。

3.2 渾鹵的治理

3.2.1 渾鹵的產(chǎn)生

通過研究分析，渾鹵的主要根源是藻類多糖，其中以隱桿藻多糖危害最大。隱桿藻在春季和雨季適宜的條件下大量繁殖，加上累積的有機質(zhì)，是產(chǎn)生渾鹵的起因。在低鹵區(qū)，活藻體數(shù)目的增加對粘度的影響不明顯，此時，水體中的多糖沒有濃縮，CaSO4沒有析出，水體不渾濁。當(dāng)鹵度提高到15 °Be′左右時，水體中的有機質(zhì)含量隨鹵水鹽度提高而不斷濃縮，由于多糖比其他有機質(zhì)更穩(wěn)定，水體中的多糖的積累和濃縮非常明顯。而此時的隱桿藻由于衰退，部分細胞解體，產(chǎn)生多種有機質(zhì)，同時CaCO3開始析出，這些晶體物質(zhì)在富含多糖和粘度較大的水體中不能很快沉淀降下來，隨水體流入下一級鹵池，致使水體逐漸變渾。結(jié)果，在結(jié)晶池中，經(jīng)過多次逐級濃縮的鹽類和鹵水中含有大量的多糖，不僅影響鹵水的外觀質(zhì)量，而且嚴重影響了原鹽的質(zhì)量。

3.2.2 渾鹵對水體和結(jié)晶所產(chǎn)生的影響

渾鹵對水體的溫度、粘度、透明度、蒸發(fā)量有著直接的影響。對大田進行廣泛調(diào)查，并在相同條件下進行人工對照實驗，以期盡量減少測量誤差，探討粘度、透明度對水溫和蒸發(fā)量的影響。渾鹵在鹽度相同的條件下，水溫與粘度呈正比關(guān)系，而與透明度呈反比。蒸發(fā)量與溫度的變化分兩個階段，即在鹵水達到飽和之前，蒸發(fā)量與水溫變化同步，而在達到飽和之后，蒸發(fā)量與水溫卻呈反比。

通過對渾鹵凈化過程中的一系列測試，可以得到初步結(jié)論：渾鹵在達到飽和之后，蒸發(fā)量減少，影響鹽的產(chǎn)量；渾鹵的粘度升高，造成過飽和，晶核過多，以片晶出現(xiàn)，形成沫鹽，影響了鹽的質(zhì)量。

3.2.3 對渾鹵的治理

根據(jù)渾鹵產(chǎn)生的原因和其形成過程，在深入研究鹽田生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，總結(jié)出幾條切實可行的治理渾鹵的辦法和措施：

(1)培育藻墊。藻墊不僅具有防滲和凈化鹵水的作用，而且藻墊還能與隱桿藻競爭營養(yǎng)，能較好地抑制隱桿藻的大量生長繁殖，實踐也證明了這一點，在藻墊生長良好的鹵池中，隱桿藻不會大量發(fā)生。

(2)放養(yǎng)鹵蟲。鹵蟲是隱桿藻的天敵，在春季隱桿藻大量生長繁殖之前，投放鹵蟲卵，讓鹵蟲卵在隱桿藻大量繁殖之前發(fā)育成蟲，當(dāng)隱桿藻發(fā)育成苗時正好為鹵蟲提供了食物。在雨季到來之時，大量投放鹵蟲，可以有效的控制因雨水淡化而隱桿藻大量生長繁殖的局面。

3.3 鹽田鹵蟲放養(yǎng)對海鹽生產(chǎn)的影響

關(guān)于鹵蟲對鹽田的影響，國外有過報道，國內(nèi)對此雖有研究，但起步較晚，研究成果也沒有得到很好的推廣。以下兩組實驗均借鑒于無棣縣鹽場承擔(dān)的國家星火項目“鹵蟲高鹽水域工廠化放牧與加工”有關(guān)研究成果。

3.3.1 鹵蟲凈化鹵水試驗

取同體積的10 °Be′的鹵水于兩個分別為45 cm×50 cm的玻璃鋼水槽中，放入半成體鹵蟲，使其密度分別為2萬/m3、6萬/m3，用72型分光光度計測其透光率，然后，根據(jù)兩組鹵水的色澤變化，分別計時并測量透光率，結(jié)果兩組同樣微黃、渾濁的鹵水，鹵蟲密度不同，凈化鹵水的效果也不同，密度較大的2號組，其凈化鹵水的時間短、效果好，僅用了25 h就將鹵水凈化至透明狀態(tài)；而密度較小的1號組，花費43 h才將鹵水凈化至基本透明狀態(tài)，耗時幾乎是2號組的2倍，這說明鹵蟲凈化鹵水的作用隨其密度適度增大，凈化效果越佳。

3.3.2 鹵蟲增殖對海鹽質(zhì)量的影響

此項實驗主要對鈣鹽和NaCl的析出點進行了相關(guān)的測試。

在鹵蟲增殖組，由于鹵水經(jīng)過凈化，鈣鹽在通常的濃度范圍內(nèi)析出，在NaCl飽和之前，其大部分已經(jīng)析出。但在不增殖鹵蟲的對照組里，由于藻類大量繁殖，產(chǎn)生多糖，鹵水變粘，使鈣鹽的析出時間拖后，在18 °Be′、15 ℃以前，增殖組已析出鈣鹽40 g以上，而對照組只析出2 g以上，當(dāng)接近NaCl飽和點時，它才較多的析出，其結(jié)果鈣鹽較多的析出在NaCl的結(jié)晶中，必然影響原鹽的質(zhì)量。

鹵蟲增殖組的鹵水經(jīng)過生物凈化，鹵水雜質(zhì)含量減少，鈣鹽在NaCl飽和之前已大部分析出，所以所產(chǎn)鹽質(zhì)各項指標(biāo)均好于無鹵蟲增殖的對照組。

3.4 死碴鹽鹽池板的制作

3.4.1 池底治理及灘場設(shè)施的改造

實施死蹅鹽結(jié)晶必須有一個良好的結(jié)晶池，除了四周的埝、壩、閘門、鹵臺外，還要有一個質(zhì)地良好的泥池板作基礎(chǔ)。因此在選好的項目池里，采用七砂三粘土質(zhì)新墊了池底，按照工藝操作規(guī)程進行嚴格的整治，多次泡灘晾曬壓實，逐步提咸，循序壓實，使泥池板達到了0.3 MPa的抗壓強度，超過了日常原鹽結(jié)晶生產(chǎn)要求的堅硬度。

為使灘田設(shè)施適應(yīng)項目要求，對灘田設(shè)施進行了較大規(guī)模的投資改造。一是筑高結(jié)晶池池埝，其內(nèi)坡、頂肩磚砌保護，并更新了閘門；二是治理上行鹵臺，清除淤泥，筑高池埝，并維修磚護坡；三是治理溝道，修建了專用的從鹵臺供鹵的穿管。

3.4.2 嚴細操作，曬制合格的鹽池板

死蹅鹽池板的曬制是項目實施的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是項目實施的基礎(chǔ)。為曬制合格的鹽池板，采取了以下措施：

(1)采取了塑苫并加強管理，常年曬制鹽池板，在春季鹽池板開曬不久，為項目安裝了塑苫，日常加強對塑苫的管理和養(yǎng)護工作，使其充分發(fā)揮效能。從春季中期到雨季結(jié)束，項目池塑苫共收放9次，接雨量257.5 mm，由此減少鹽池板雨化厚度2.6 cm，減少雨化損失鹽154.5 t，為全年曬制鹽池板取得成功打下了良好的基礎(chǔ)。

(2)加強管理，增強鹽池板曬制的堅實度

由于鹽池板開曬時間較晚，遇到了5月份的高蒸發(fā)量時期，為穩(wěn)定原鹽的結(jié)晶環(huán)境，控制好結(jié)晶速率，合理加深水深，使水深度與蒸發(fā)量相協(xié)調(diào)，防止結(jié)晶速率過快導(dǎo)致鹵水老化和鹽池板散脆，在鹽池板曬制的整個過程中，定期清除邊角沫鹽、泥沙、雜草等雜物，防止其在池中擴散而影響鹽池板的堅實度，按項目要求，在鹽池板厚度分別達到3.5 cm和7 cm時，各施硫酸錳75 kg，以增加抗壓強度。

始終堅持“新、深、長”的結(jié)晶工藝，灌池鹵水Na/Mg比值都超過了5.0 ∶1，待Na/Mg比值達到3.5 ∶1時，即終止結(jié)晶排到老區(qū)，曬制鹽池板期間共換鹵6次。新鹵灌池，深水結(jié)晶，經(jīng)過180 d的結(jié)晶時間，期間累計蒸發(fā)量1 389.4 mm，鹽池板平均厚度達到10.5 cm，靜態(tài)抗壓強度達0.8 MPa。

3.5 嚴格制鹵操作，為生產(chǎn)高質(zhì)量的海鹽提供高質(zhì)量鹵水

3.5.1 “斬頭去尾”的降鈣措施

生產(chǎn)高質(zhì)量的海鹽必須以提供高質(zhì)量的鹵水為原料，為此，嚴格制鹵操作，對于降低鹵水中的雜質(zhì)含量、提高鹵水質(zhì)量作了積極探索和不懈努力，除了上面所介紹的采用培育藻墊和放養(yǎng)、增殖鹵蟲這條重要的生物技術(shù)凈化鹵水外，還采用“斬頭去尾”的降鈣方法，嚴格飽和鹵灌池措施，不漂花的鹵水堅決不灌池，這叫做“斬頭”，以使占總量84%的鈣鹽在結(jié)晶池外析出。

有計劃地控制結(jié)晶鹵水的終止?jié)舛?，控制其終止?jié)舛炔怀^27 °Be′，這叫做“去尾”，則又可以降低3.9%的鈣鹽析出。

在降低鈣鹽的同時也降低了原鹽中硫酸根的含量。這種“斬頭去尾”的操作方法，對提高原鹽質(zhì)量可謂是一舉兩得。

3.5.2 科學(xué)供排鹵水

(1)供排鹵水實行統(tǒng)一調(diào)度，最大限度地防止混用溝道而帶入雜質(zhì)，以期降低Ca2+、Mg2+的含量。

(2)選擇新墊土改造池底，減少因池底鈣化而使鈣離子增多。

(3)采取一次加鹵，一次卡撤的供排方式，杜絕中間添鹵。

(4)堅持定期清理高位鹵臺和試驗池的邊角，堅持潑鹵防塵，做到項目池周邊不起塵、少起塵，以期降低鹵水中不溶物含量。

3.6 試驗池的越冬管理

3.6.1 對鹽池板表層進行鏟平處理

冬季來臨之前，鹽池板的曬制經(jīng)專業(yè)人員驗收合格后終止，曬制鹽池板的工作暫告一段落。此后即進入冬季管理階段。越冬管理主要以躲硝為重點。冬季氣溫低，低溫下的鹵水中有芒硝析出，而且往往在鹽池中的低洼處析出而形成硝窩，如果有這種情況產(chǎn)生，冬季新的結(jié)晶層覆蓋在硝窩之上形成夾層，會破壞鹽池板的強度,影響全年的實驗結(jié)果。所以在越冬管理方面，一方面采取飽和鹵灌池，盡量使硫酸根以鈣鹽或芒硝的形式在池外析出而減少對鹽質(zhì)的影響。另一方面對鹽池板表層進行鏟平處理，以防止硝窩的生成。

3.6.2 換新鹵越冬，采用新的飽和鹵灌池

3.7 原鹽洗滌試驗

項目池經(jīng)過2 a試驗，對死碴鹽池板上的活碴鹽用24 °Be′高質(zhì)鹵水經(jīng)管道輸洗至坨臺淋鹵后，取樣化驗，主含量氯化鈉為97.00%，水不溶物為0.05%，水溶性雜質(zhì)為0.27%，基本達到了國際水平。

4 結(jié)束語

綜上所述，項目歷時3 a，圍繞主題開展了七個方面的科技攻關(guān)試驗探索，基本完成了項目計劃，摸索出一套北方海鹽區(qū)提高鹽質(zhì)的可行的技術(shù)路線，經(jīng)檢索查新，目前國內(nèi)鹽業(yè)行業(yè)尚無采取上述綜合模式的新技術(shù)生產(chǎn)工藝的企業(yè)，該項目七個方面的科技攻關(guān)試驗成果，對發(fā)展高質(zhì)海鹽生產(chǎn)具有重要的參考價值。