甲胺废水处理装置优化改造总结.pdf

收稿日期 修稿日期 作者简介靳艺东（），男，河南长垣人，助理工程师，主要从事机械设计制造及其自动化与项目管理工作櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅。量（），减排 量（）；合计 台加热炉年减排 量 。另外，据第三方对加热炉尾气的监测数据（见表 ），改造后 台加热炉年减排烟气（）。总之，台燃气加热炉改造后烟气和 减排效果非常显著，为本地环境质量改善做出了一定贡献。结束语兴化集团 煤基乙醇装置台燃气加热炉低氮燃烧改造项目，以最少的改动和最小的投资超预期实现了节能减排目标，有力地推动了企业环保生产工作的稳步提升，在带来良好生态效益的同时还产生了一定的经济效益，可为类似燃气加热炉尾气治理及锅炉低氮燃烧改造提供一些参考与借鉴。参考文献 周继军，彭伟功氮氧化物的生成机理及控制技术 内江科技，（）：徐晓，高鹏，陈希宝，等燃气锅炉低氮燃烧改造 大氮肥，（）：甲胺废水处理装置优化改造总结靳艺东（安阳化学工业集团有限责任公司，河南 安阳 ）摘要安阳化学工业集团有限责任公司多套甲胺装置均采用甲醇气相催化胺化法工艺，总体运行情况良好，但甲胺废水处理装置存在运行不够稳定、设备设施缺陷多、维修难度大、甚至影响化工园区终端污水出水指标等问题。为全面解决污水处理装置稳定运行的难题，近年来安化公司组织了技术攻关，陆续对微电解反应器、中和絮凝沉降池、水解酸化池、反应器系统、生化处理系统、臭氧氧化分解系统等实施了一系列优化改造，甲胺废水处理装置运行的安全性与稳定性得到有效提升，甲胺废水处理成本明显降低。关键词甲胺废水处理装置；微电解反应器；中和絮凝沉降池；水解酸化池；反应器；生化处理系统；臭氧氧化分解系统；优化改造 中图分类号 文献标志码 文章编号 （）引言安阳化学工业集团有限责任公司（简称安化公司）现有多套生产工艺国内领先的甲胺装置，一期 甲胺装置于 年投运，二期 甲胺装置于 年投运，三期 甲胺装置在建，套甲胺装置均采用华陆工程科技有限责任公司专有技术 甲醇气相催化胺化法工艺（使用平衡型催化剂），装置总体运行情况良好。生产中，甲胺废水成分复杂，含有一甲胺、二甲胺、三甲胺、醛类物等，且甲胺废水水质及浓度变化幅度大、含量高、有机胺含量高且生物毒性强，难以直接进行生化处理，属典型的精细化工废水，是业内公认的较难处理废水。安化公司甲胺废水经（预）处理装置生化处理后送入化工园区终端污水处理厂，甲胺废水处理装置存在运行不够稳定、设备设施缺陷多、维修难度大、甚至影响化工园区终端污水出水指标等问题，一直困扰着生产管理人员。为全面解决污水处理装置稳定运行的难题，近年来安化公司组织了技术攻关，改造设备与优化工艺，提升生产管理水平，消除隐患，收到了较好的效果。以下对有关情况作一总结。第 期 年 月中氮肥 甲胺废水处理装置运行问题改造前，甲胺废水处理装置以“物化预处理 生化处理工艺”为主，通过污泥回流与进水进行混合均质，然后进行缺氧反硝化处理，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中部分有机胺转化为氨氮，氨氮与亚硝酸根和硝酸根反应生成氮气，同时加入的有机碳源（主要是甲醇和醋酸钠等）与有机物生成新的细胞物质；之后，对污水进行厌氧氨氧化处理及亚硝化和硝化处理。运行过程中，预处理系统微电解芬顿单元处理效果不良、沉降不好、水解酸化处理指标不稳定，亚硝化处理池和硝化池经常漂泥而出现大量浮沫且指标波动；由于前端生化处理效果不佳，导致二沉池频繁出现浮泥，甚至拥堵二沉池出口和消毒池，造成在线联网监控指标波动，有时需要一两个月的调整才能稳定下来；由于运行中浮泥浮沫多，氧化池污泥着床效果较差，推流器工作过程中填料振荡、漂浮及供微生物附着的填料串断线等，进一步造成污水处理效果不佳。甲胺废水处理装置优化改造 微电解反应器优化改造微电解反应器为处理难生化废水的预处理设备，内部装有球形铁碳填料，利用铁和碳颗粒间存在电位差而形成微小原电池 以电位高的碳为阴极、以电位低的铁为阳极，在酸性废水中发生电化学反应，并与污水中需降解物质发生氧化还原反应，同时生成的 和水中的 结合成具有絮凝作用的 （），吸附、絮凝水中的污染物，降低废水 ，提高 （比值），且废水的色度（物质）也能得到有效去除，具有处理成本低、处理效果突出的优点。实际运行中微电解反应器存在反应产生的铁泥易形成堵塞、曝气效果下降、系统阻力升高、铁碳层板结等问题，导致废水预处理效率下降，甚至出现微电解反应器被迫停运清理的情况。经研究与讨论，对微电解反应器进行了增设高压空气吹扫管道、提高压缩空气压力、安装压差仪表、增设水喷淋设施、循环泵入口增设排污阀等改造，依据系统压差大小或定期用高压空气进行吹扫，促使填料浮动而防止板结，对产生的铁泥定期进行喷淋冲洗和排放，降低系统运行阻力；配合微电解芬顿单元的氧化处理，在其处理末期投加盐酸调节水质，使盐酸与弱碱性甲胺类物质反应生成甲基氯化铵盐，以进一步提高废水的可生化性。改造前微电解反应器运行 个月其处理效果就会出现下降；改造后微电解反应器可稳定运行 个月以上，胺类物去除率由 提升至 ，改造取得了良好的效果。中和絮凝沉降池优化改造中和絮凝沉降池的主要作用，一是中和经过芬顿氧化处理和微电解池反应处理后送来的酸性水，并在投加石灰乳的碱性条件下生成钙基沉淀物，除去酸根，同时可生成具有吸附絮凝作用的 （），可有效去除固体颗粒物及悬浮杂质；二是通过调整 保持碱度，将废水中的剩余胺转化为游离氨，利于微生物生化处理。另外，中和絮凝沉降池出水进入中间调整水池，与生活污水混合，调节水质，保证后续处理的稳定性。运行过程中中和絮凝沉降池存在混凝时间不足、混凝效果不良以及出水浊度、污染因子偏高等问题，为此，在中和絮凝沉降池外侧砌筑宽度 、长度约 的搅拌渠，将加药口改装到渠首端内，并在渠内增设 空气管道，沿管道开微孔喷空气对污水进行搅拌，通过将加药、搅拌混凝前置，有效提高了混合、混凝效果，中和絮凝沉降池溢流出水指标明显好转。水解酸化池优化改造甲胺生产废水主要来自于合成和精馏单元，废水中主要污染物为不同形式的有机胺和其他成分，属于高 、高有机胺、可生化性差的毒性废水，虽经过了前置处理，但污水可生化性仍有待提高。污水水解酸化是污水处理的重要环节，其作为污水生化处理的关键一环，利用兼性细菌产生的水解酶将一甲胺、二甲胺、三甲胺、甲醇、醛酸类物质等水解和酸化，提高 （比值）即可生化性，污水才能进一步生化处理达标。甲胺废水中的甲醇易于生物降解，但其有机胺含量较高而生物毒性较大，如果直接进入 生化处理系统处理，会严重影响生化处理系统的安全运行，甚至在微生物生化末期因有机胺在微生物作用下发生氨化反应而致出水氨氮含量反而上升，严重时会导致生化处理系统崩溃，废水不能稳定达标排放。原水解酸化池分为两段，总面积只有 ，水解酸化属厌氧生物第 期靳艺东：甲胺废水处理装置优化改造总结反应，能对大分子有机物进行降解，但大分子有机物能被微生物吸收利用的前提是其先水解为小分子有机物才能进入细菌细胞内进一步降解。为提高水解效果，将原脱硫反应池改造为水解酸化池和出水沉降池（以对水解酸化池出水进行有效沉降），增设醛化维涤纶丝组合填料，配套增设填料支架、进水系统、出水系统、排泥系统，选用型号 、口径 、转速 、流量 、扬程 的高效污泥泵。水解酸化池扩容改造后，污水水解效果得到改善，排泥和压滤效果得以提升，污水中有机物被降解或被污泥吸附沉降排出固化处理，为后续生化处理创造了有利条件。反应器系统设备优化改造生产过程中，微生物显微镜观察发现微生物图谱中有较多的非活性污泥类微生物，如变形虫、草履虫、豆形虫、扭头虫等，表明污泥中其有大量繁殖，并且成为活性污泥中后生动物的优势种群，这表明活性污泥系统出现了较大的问题，污水处理效果会变差。原污水处理装置有两级 反应器，但一级 反应器在运行中存在污泥监视器泄漏、本体泄漏、污泥循环泵故障等问题而被迫停用。为提高污水处理效果，年决定对 反应器系统进行如下优化改造：厌氧段的一级 反应器罐体进行排泥大修；恢复使用污泥监视器（便于监控污水指标变化）；重新选择性能优良的 型污泥循环泵；改造一级、二级 反应器连接管以将两级 反应器运行模式由串联改为并联，最终目的是提高出水 以提升污水可生化性。生化处理系统优化改造 生化池采用改进型生物膜填料检查 生化池中填料时发现，供微生物附着的填料破损、脱落、填料串断线等情况较为突出。利用污水处理装置改造机会，将 生化池中立体弹性填料更换为附着面积大、不易变形的单元直径 的半软性填料，此半软性填料由高分子聚合物制成，具有较强的布水、布气能力，长期使用不易变形且耐腐蚀、耐生物降解，运行中微生物容易挂膜和脱膜，脱落的生物膜呈细碎状，填料不易堵塞。生化处理系统增设污泥回流泵由于运行中出现活性污泥死亡和漂浮情况，为改善进水水质，延长生化处理时间，增大出口污泥回流比，提高污泥循环量，年系统大修中，条生化处理线各增设 台 生化污泥回流泵，配外置式管道连接入口污水池，改善生化处理工况，提升污水处理效果。生化处理系统增设温度调控设施为调控污水温度，年实施了两项技改：一是增设污水加热管线，加热介质采用 低压蒸汽以及装置排放的废弃热水，据生化处理系统进 出口污水温度和装置排水情况，冬季通过加热提高进水温度至 以上，以保证生化处理系统微生物正常生化，稳定出水水质；二是增设再循环管线，夏季把处理后的低温水引入污水处理装置入口或补充常温水源以降低入口污水温度，保证夏季生化处理系统水温在 以下，稳定污水处理效果。下一步考虑增设 处理装置，回收系统废气的同时利于系统（封闭后）保温，便于冬季污水温度调节和运行管理。臭氧氧化分解系统节能改造经好氧处理的污水进入二沉池中，污泥部分回流，沉淀后的污水进入生化处理系统收集池，收集池中投加臭氧，以进一步氧化剩余的有机物。原臭氧氧化分解系统由螺杆式空气压缩机、冷冻式空气干燥机、变压吸附干燥制氧机、臭氧发生器等组成，为降低污水处理成本，年将 空分装置产生的富余氧气直接引入臭氧发生器，由此压减了臭氧氧化分解系统的压缩、干燥等工序，缩短了工艺流程，简化了生产操作，小时节电约 ，经济效益明显。结束语针对甲胺废水处理装置运行中存在的诸多问题，通过全面分析与探讨，安化公司近年来陆续对微电解反应器、中和絮凝沉降池、水解酸化池、反应器系统、生化处理系统、臭氧氧化分解系统等实施了一系列优化改造，甲胺废水处理装置运行的安全性与稳定性得到有效提升，并通过投加适量盐酸对甲胺废水进行氯化，污水可生化性明显提高，降低了系统操作难度，实现了甲胺废水处理装置的稳定运行，甲胺废水处理成本明显降低，达到了预期的改造目的。中 氮 肥第 期