合成氨废水的处理.doc

合成氨废水得处理
摘要:本文主要对合成氨废水得处理现状进行介绍,并结合国内一些合成氨工业得具体工艺流程进行介绍:我国现主要以生物技术处理含氨氮得废水,以A／O工艺为基础做了创新。
关键词:合成氨废水;CASS;工艺流程 　
前言
　 合成氨工业就是基本得无机化工工业之一,我国对氨产品得需求很高,带动了合成氨工业得大力发展,但同时伴随着废水得处理问题、合成氨废水得最大特点就是高氨氮,如果不加处理直接排入水体会造成水体得富营养化,破坏水体得自然状态;如果直接排入混合污水处理厂,则会引起较大得氨氮冲击负荷,因此需预先在厂内进行处理。
1　废水来源及特点
1、1 来源
煤焦造气生产合成氨工艺废水主要来自3个部分:气化工序产生得脱硫废水;脱硫工序产生脱硫废水;铜洗工序产生得含氨废水、
油造气生产合成氨得废水,主要来自除炭工序产生得碳黑废水及含氰废水;脱硫工序产生得脱硫废水;以及在脱除有机硫过程中产生得低压变换冷凝液及甲烷化冷凝液,即含氨废水。
气制合成氨工艺废水,主要就是脱硫工序产生得脱硫废水及铜洗工序产生得含氨废水,以及在脱除有机硫过程中产生得冷凝液,即含氨废水、
碳酸氨生产中得废水就是尾气洗涤塔产生得含氨废水;尿素生产中得废水主要就是蒸馏与蒸发工序
产生得解吸液与真空蒸发工序产生得含氨废水。硝酸铵生产中得废水主要就是真空蒸发工序产生得含氨废水。
归纳起来,氮肥工业废水按其性质可分为煤造气含氰废水、油造气碳黑废水、含硫废水与含氨废水,其中以造气废水与含氨废水得水环境影响最大、
１。２特点
合成氨工业废水中氨氮浓度较高,ＣOD、BOD偏低,采用生物脱氮工艺一般需要投加碳源与碱;废水中含有一定量得矿物油、硫化物与氰化物,进行生物脱氮前一般应进行适当得预处理。
2 废水处理发展现状
目前,含氨氮废水得处理技术,有空气蒸汽气提法、吹脱法、离子交换法、生物合成硝化法、化学沉淀法等,但均有不足之处,如气提法能耗高、容易结垢,并且必须进行后处理,否则会产生二次污染。用吹脱法处理高氨氮废水,其能量消耗高,产生大气污染;吹脱法需要在 pH　高于得条件下才能实现,用石灰调整 pH 值会使吹脱塔结垢,因此吹脱法得应用受到限制;吹脱效果还受到水温得影响;另外,由于吹脱塔得投资很高,维护不方便,国外一些吹脱塔基本上都己停运行。吸附法受平衡过程控制,不可能除去废水中少量得氨氮,离子交换法树脂用量较大,再生频繁,废水需预处理除去悬浮物。生物硝化反硝化法就是现阶段较为经济有效得方法,工艺较为成熟,并已进人工业应用领域,但该法得缺点就是温度及废水中得某些组分较易干扰进程,且占地面积大、反应速度慢、污泥驯化时间长,对高浓度氨氮废水得处理效果不够理想;常规得化学沉淀法采用铁盐、铝盐、石灰法,将产生大量得污泥,这些污泥得浓缩脱水性能较差,给整个工艺增加困难。上述方法得共同不足之处就是处理后得氨氮无法回收利用[1］。
基于可持续发展观念,在高浓度氨氮废水处理方面,不仅要追求高效脱氮得环境治理目标,还要追求节能减耗、避免二次污染、充分回收有价值得氨资源等更高层次得环境经济效益目标,才就是治理高浓度氨氮废水得比较理想得技术发展方向[2］。
3　工程设计实例
3、1 CAＳS生化反应实例分析
３。1、1废水来源
污水来自全厂综合排水,总排污水1２０ｍ3/h:包括各生产车间跑,冒,滴,漏产生得废水及地面冲洗水。主要成分就是高浓度得有机物(ＣOＤ/BOD)、氨氮与石油类,且含有一定量得悬浮物。
3。1.2污水水质分析
从进水水质成分来瞧,污水得主要成分就是高浓度得有机物(COＤ／BOD)、氨氮与石油类。由于石油类浓度高达200mg/L,直接进人生化处理将影响生化处理得运行,直至整个生化处理瘫痪,因此在进人生化处理系统前必须对石油类进行预处理,预处理得方法为前级加隔油池,后再进人组合气浮装置处理、另外由于ＣOD与氨氮浓度均高,需采用CASS法,去除COD与部分氨氮,并在其后加一级MＢBＲ生物接触池,强化氨氮得去除效果以及SS得去除,后再送到BＳK一12０Ｄ一体化净水器处理,这样出水即可达到循环冷却系统补充水水质要求【3】。
３、1。3主要构筑物及最核心构筑物简介
主要由格栅槽、调节池、隔油池、混凝反应池、组合气浮、费油收集池、ＣASS生化反应系统、曝气系统、中间水池1,2、ＢSK一体化净水器等构成(图一)。

图一　 工艺流程方框图
其中CASS就是核心构筑物。在该反应系统中将完成污水中BOD、ＣOD、NＨ3一N与ＳS得去除。反应池按进水曝气、沉淀、排水、闲置四个阶段得时间顺序运行,其中沉淀、排水与闲置阶段不曝气。由于本污水处理厂得污水系含氨氮得化工废水,ＣOD与氨氮含量较高,成分变化不稳定,需要强化曝气,因此设计曝气时间相对较长,设计得曝气时间为3h。选定各阶段运行时间为:进水曝气3h,沉淀1.sh,排水ｌｈ,闲置0、5h(用于系统调整),操作周期为6h。由于日处理污水规模为２880扩,则每1周期处理得污水量为7２０厅,考虑到进水、排水以及系统运行得连续性,设计将CASS反应系统分为2个序列,每个反应序列周期处理水量为3印耐,设计得进水流量3印扩／周期(３h),排水流量为３6０m3/h、处理后得上清液排人中间水池,供MBBR生物接触池处理。出水采用灌水器,运行采用PLC全自动控制、
３、2 ＭＡP—A/Ｏ 工艺处理合成氨废水得工程实践。
3.2.１废水情况
该化工企业年生产能力为 5 万 t 总氨,其中液氨得生产能力为 3 万 t/a,联醇 2　万 t／a、进入终端废水处理站得生产废水主要为造气循环外排水、压缩机排油废水、软水处理系统所产生得浓水、合成循环外排水、联合厂房内冲洗水、脱硫、焦炭过滤器外排冷凝水。混合废水水量为 １ ２0０ m3/d,废水水质为:pH 为 ８～9、5,COＤ 为 3４０　mg／L,ＳS、ＮH３—N 质量浓度分别为 １8０、510 mg/L。
3、2。２主要构筑物
主要由初沉池、调节池、机械反应池、平流式沉淀池、曝气池、缺氧池、终沉池等组成(如图二)。

图二　　废水处理工艺流程
ＭＡP化学沉淀系统采用　MgＯ+H3PO4得药剂组合,反应药剂摩尔比取 Mg2＋:NH4+:PＯ43－＝１.2:1:0。8、在 pH 为 ９、0,进水温度 19～３０ ℃,机械反应池搅拌速度 100 r/ｍin,反应时间 50 mｉｎ,沉淀池沉淀时间10　h 等运行条件下,化学沉淀系统 NH3－N　去除率稳定在　６2.９%。运行费用较低,处理 １ t 氨氮质量浓度为　510 mg/Ｌ(以 N 计)得合成氨废水,运行费用为3。45 元［4]、
3.３ CＡSS+ＢAＦ工艺在合成氨废水处理中得应用
３、3。1工程概况
该企业合成氨生产能力为１００kｔ/ａ,其中液氨为50ｋｔ／ａ、甲醇为４０ｋｔ／ａ
、碳酸氢铵为４０ｋt／ａ、废水主要来自脱硫净化、压缩、变换、合成、甲醇等工段,水量为２00m３/ｄ,主要污染物为COD、氨氮、悬浮物与硫化物等【5】。
３。３、2废水处理工艺
厂区废水首先通过格栅去除较大悬浮物后进入调节池,经废水提升泵打入隔油沉淀池,出水自流到水解酸化池,再由废水提升泵打入CＡＳS反应池进行曝气、沉淀滗水、上清液滗水到中间水池,后经中间水泵打入曝气生物滤池(ＢAＦ),出水入回用水池,经杀菌处理后由回用水泵打入厂区各回用水点。隔油沉淀池产生得沉渣与CＡSS反应池产生得剩余活性污泥分别通过排泥泵定期打入污泥浓缩罐,浓缩后得污泥进入污泥干化场(如图三)、

图三 废水处理工艺流程
ＣASS工艺具有建设费用低、运行操作灵活、去除有机物及脱氮效果好等优点、BAＦ工艺具有生物膜法得突出优点:即处理效率高、出水水质好、抗冲击负荷能力强、尤其对低浓度有机废水仍有较好得去除效果,且占地面积小、操作简单等。本工程设计采用“ＣＡＳS＋BＡＦ”组合工艺处理合成氨废水,利用两级生化处理、双重脱氮功能保证了出水中有机物、氨氮及SＳ得有效去除,出水水质满足回用水水质要求。
4 总结
通过对以上三个工程工艺介绍,近年对合成氨废水得处理主要以生物法为主,因为其具有污染小,可循环,符合可持续发展等得特点,并且由以上可知,生物法正在不断得到改善。
CASS　工艺就是　SBＲ 法得一种新得变革形式,它将有机物降解、混合液沉淀于一体,设置了生物选择区、缺氧区与好氧反应区,同时采取污泥回流措施,能够在去除有机污染物得同时强化生物脱氮功能【6—11】;
ＭAＰ法脱除废水中氨氮得基本原理就就是通过向废水中投加镁盐与磷酸盐,使 Mｇ２＋、PＯ43—(或 HＰO４２-)与废水中得NH４＋发生化学反应,生成复盐(MｇＮＨ4PO４·6H2O)沉淀,从而将 NH４+脱除。该方法得特点就是可以处理各种浓度得氨氮废水,在高效脱氮得同时能充分回收氨,所得到得沉淀物 MgNH４PO４可作为复合肥料,因此该法具有较高得经济价值[12］。此例采用 MＡP—Ａ/O 工艺对河南某化工厂得高浓度氨氮进行了资源化处理;
BAＦ工艺具有生物膜法得突出优点:即处理效率高、出水水质好、抗冲击负荷能力强、尤其对低浓度有机废水仍有较好得去除效果,且占地面积小、操作简单等。本工程设计采用“ＣＡSＳ+BAF”组合工艺处理合成氨废水,利用两级生化处理、双重脱氮功能保证了出水中有机物、氨氮及ＳＳ得有效去除,出水水质满足回用水水质要求。
5 展望
合成氨工业经过几十年来得不断技术革新改造,污水治理工作取得了一定得成果,但就是由于各企业产品结构、工艺路线与管理水平不尽相同,部分企业外排水中 COＤ、氨氮、硫化物等污染物质仍存在超标现象,水污染问题一直未得到有效得控制。经济有效得氨氮废水资源化处理技术还需要更深入得研究,使废水中氮、磷等营养物质得回收与再生成为可能。资源化技术得开发研究将使新技术在社会效益、经济效益与生态效益之间找到平衡点,实现可持续发展。
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