高效节能的高浓度氨氮废水处理成套技术 13页

摘要：本文介绍了多套高浓度氨氮废水处理技术：汽提精馏脱氨成套技术、双效节能汽提脱氨成套技术、蒸汽循环汽提脱氨成套技术、超重力汽提脱氨成套技术。所开发的高浓度氨氮废水处理技术已经应用于实际的工业废水处理中，为高浓度氨氮废水的处理提供了新型高效的处理技术。关键词：高浓度氨氮废水；汽提精馏；双效节能；蒸汽循环；超重力技术1、引言当前我国工业企业所排出的废水种类众多，废水总量很大，其中仅氨氮废水一项其氨氮年排放量超过30万吨。大量的氨氮排放不仅严重污染环境，而且造成巨大资源浪费。一般情况下，对于低浓度氨氮废水一般可以采用生化处理，其处理费用较低。但是，对于多数工业企业来说，其氨氮废水中氨氮浓度很高（最高可达几万毫克/升），无法进行生化处理，需要首先对氨氮废水进行脱氨处理。当前，大部分氨氮废水处理技术是将废水中的氨氮定义为污染物，一般对其采用反应转化方式，即采用去除的方法达到降低废水中氨氮的目的，没有实现氨氮的资源化回收利用。例如：硝化反硝化法、折点加氯法、反应沉淀法等。我们在研究开发高浓度氨氮处理技术过程中没有简单地将废水中氨氮定义为污染物，而是将其定义为可回收利用的资源。实现氨氮废水中氨氮的资源化回收利用，不仅可以实现污染物的减排，同时可以利用所回收的资源补偿一部分废水处理的费用，降低氨氮废水处理综合成本。鉴于此指导思想，我们在多年废水脱氨技术研究成果及项目实施实践经验的基础上，结合最新研究开发的节能降耗技术及装备研究成果，以效率高、技术成熟度好的蒸汽汽提脱氨技术为基础，针对传统蒸汽汽提废水脱氨技术中存在的蒸汽耗量大（一般为250~300kg/吨废水），废水处理单耗高的难题，采用创新性\n工艺流程设计、高效脱氨技术及设备、节能降耗技术及设备等，通过研究攻关，开发了适合于多种工况的氨氮废水处理技术，并付诸工业化应用。现已完成的氨氮废水处理工业化装置已经有十几家，包括外资企业、中石化、国内大型农药企业等。我们开发的高效节能的高浓度氨氮废水处理成套技术特点如下：（1）脱氨效率高。本技术可以将氨氮含量在60000mg/L以上的氨氮废水一次性处理至低于15mg/L（满足国家一级排放标准），最低在5mg/L以下。（2）蒸汽单耗低。本技术氨氮废水处理单耗在30~180kg/吨废水，最低甚至低于30kg/吨废水。（3）实现了氨氮的资源化回收利用。本技术可以根据要求将废水中的氨氮以浓氨水、浓氨气、液氨或者铵盐的形式回收利用。（4）实现了技术的成套化、系列化，以及氨氮废水处理装置的模块化、自动化。2.高效节能的高浓度氨氮废水处理成套技术简介2.1汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT）汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT）是基于传统汽提脱氨技术，结合高效脱氨技术及多项节能技术开发的氨氮废水减排及资源化利用成套技术。2.1.1汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT）技术特点（1）采用蒸汽汽提＋精馏复合工艺流程，对氨氮废水进行汽提及精馏得到浓度为10~20％浓氨水、高浓度氨气或液氨。不仅可以实现废水氨氮含量达标排放（<15mg/L），而且实现其中氨氮的资源化回收利用。\n（2）在氨氮废水处理系统中采用多项节能技术有效回收系统热量，其蒸汽单耗较传统汽提脱氨技术（一般为250~300kg/吨废水）降低40%左右，一般为150~180kg/吨废水。2.1.2汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT）主要设备汽提精馏塔、塔釜液储罐、塔顶冷凝器、物料进出口换热器、塔顶回流罐、塔釜液泵、塔顶回流泵等。2.1.3汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT）适用工况废水中氨浓度：>1000mg/L；废水中氨存在形式：NH4+或者NH3；废水流量：不限；处理要求：处理后废水氨氮含量<15mg/L，可以浓氨水、氨气或液氨形式回收废水中氨。2.1.4汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT）工程应用举例工程地点：国内某外资催化剂厂氨氮废水处理能力：8m3/h；处理废水中氨含量约为：12000mg/L；处理后排放废水中氨氮：5mg/L；回收产品：浓度15~20％浓氨水。2.1.5现场装置：\n汽提精馏脱氨（BUCT－SRAT）成套装置2.2双效节能汽提脱氨成套技术（BUCT－DFAT）双效节能汽提脱氨成套技术（BUCT－DFAT）是基于汽提精馏脱氨成套专利技术，结合最新开发的双效节能技术开发的氨氮废水减排及资源化利用成套技术。2.2.1双效节能汽提脱氨成套技术（BUCT－DFAT）技术特点（1）采用双效汽提＋精馏复合工艺流程，对氨氮废水进行汽提及精馏得到浓度为10~20％浓氨水或者高浓度氨气。不仅可以实现废水氨氮含量达标排放（<15mg/L），而且实现其中氨氮的资源化回收利用。（2）在氨氮废水处理系统中采用双效节能技术有效利用系统热量，使处理氨氮废水蒸汽单耗在汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT）的基础上再降低40％左右，一般为90~110kg/吨废水。2.2.2双效节能汽提脱氨成套技术（BUCT－DFAT）主要设备一效汽提精馏塔、二效汽提精馏塔、一效塔釜液储罐、二效塔釜液储罐、效间节能器、塔顶冷凝器、物料进出口换热器I、物料进出口换热器II、塔顶回流罐、一效塔釜液泵、二效塔釜液泵、塔顶回流泵等。\n2.2.3双效节能汽提脱氨成套技术（BUCT－DFAT）适用工况废水中氨浓度：>1000mg/L；废水中氨存在形式：NH4+或者NH3；废水流量：10m3/h以上；处理要求：处理后废水氨氮含量<5mg/L，可以浓氨水、高浓度氨气形式回收废水中氨。2.2.4双效节能汽提脱氨成套技术（BUCT－DFAT）工程应用举例工程地点：国内某农药厂氨氮废水处理能力：15m3/h；处理废水中氨含量约为：25000mg/L；处理后排放废水中氨氮：10mg/L；回收产品：浓度15~20％浓氨水。2.2.5现场装置：\n双效节能汽提脱氨（BUCT－DFAT）成套装置2.3蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT）蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT）是在以硫酸铵形式回收废水中氨的前提下，基于汽提脱氨技术及硫酸吸收脱氨技术开发的氨氮废水减排及资源化利用成套技术。2.3.1蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT）技术特点（1）采用汽提脱氨＋硫酸吸收脱氨复合工艺流程，对氨氮废水进行汽提，得到浓度为40~50％的硫酸铵溶液或者固体硫酸铵。不仅可以实现废水氨氮含量达标排放（<15mg/L），而且实现其中氨氮的资源化回收利用。\n（2）在氨氮废水处理系统中采用蒸汽循环技术有效利用系统热量，使处理氨氮废水蒸汽单耗在汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT）的基础上再降低80％左右，一般为30~40kg/吨废水。2.3.2蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT）主要设备汽提脱氨塔、塔釜液储罐、氨气酸洗塔、酸液循环罐、塔釜液泵、物料进出口换热器、酸液循环泵、蒸汽循环机等。2.3.3蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT）适用工况废水中氨浓度：>1000mg/L；废水中氨存在形式：NH4+或者NH3；废水流量：10m3/h以上；处理要求：处理后废水氨氮含量<15mg/L，可以硫酸铵形式回收废水中氨。2.3.4蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT）工程应用举例工程地点：中石化某催化剂厂氨氮废水处理能力：75m3/h；处理废水中氨含量约为：7000mg/L；处理后排放废水中氨氮：5mg/L；回收产品：浓度30％硫酸铵。2.3.5现场装置\n蒸汽循环汽提脱氨（BUCT－SCAT）成套装置2.4超重力汽提脱氨成套技术（BUCT－HSAT）超重力汽提脱氨成套技术（BUCT－HSAT）是基于汽提精馏脱氨成套技术，结合北京化工大学开发的新型过程强化技术——超重力技术开发的氨氮废水减排及资源化利用关键技术，这是一项针对特殊使用工况（如含大量固体悬浮物）开发的废水脱氨技术。2.4.1超重力汽提脱氨成套技术（BUCT－HSAT）技术特点（1）采用汽提＋精馏复合工艺流程，对氨氮废水进行汽提及精馏得到浓度为10~20％浓氨水、高浓度氨气或液氨。不仅可以实现废水氨氮含量达标排放（<15mg/L），而且实现其中氨氮的资源化回收利用。（2）在氨氮废水处理系统中采用新型过程强化设备——超重力设备作为汽提及精馏设备，代替原有的汽提精馏塔，以解决塔设备因废水中固体悬浮物的存在而发生的设备堵塞问题。\n2.4.2超重力汽提脱氨成套技术（BUCT－HSAT）主要设备超重力汽提脱氨器、超重力精馏器、塔釜液储罐、塔顶冷凝器、闪蒸热量回收器、塔釜液泵等。2.4.3超重力汽提脱氨成套技术（BUCT－HSAT）适用工况废水中氨浓度：>1000mg/L；废水中氨存在形式：NH4+或者NH3；废水流量：不限；废水中固体悬浮物：不限；处理要求：处理后废水氨氮含量<15mg/L，要求以浓氨水、氨气或液氨形式回收废水中氨。2.4.4超重力汽提脱氨成套技术（BUCT－HSAT）工程应用举例工程地点：中石化某炼油厂氨氮废水处理能力：5m3/h；处理废水中氨含量约为：3000mg/L；处理后排放废水中氨氮：10mg/L；回收产品：浓度15~20％浓氨水。2.4.5现场装置\n超重力汽提脱氨（BUCT－HSAT）成套装置3.高浓度氨氮废水处理成套技术应用及主要工程业绩(1)BASF南京催化剂有限公司，氨氮废水处理量8吨/小时，进口废水氨氮含量12000mg/L，出口废水氨氮含量3~5mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以15~20%浓氨水形式回收。(2)中石化齐鲁催化剂分公司，氨氮废水处理量30吨/小时，进口废水氨氮含量8000mg/L，出口废水氨氮含量5~8mg/L。采用蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT），以硫酸铵形式回收。(3)中石化长岭催化剂分公司，氨氮废水处理量75吨/小时，进口废水氨氮含量8000mg/L，出口废水氨氮含量2~5mg/L。采用蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT），以硫酸铵形式回收。(4)中石化齐鲁催化剂分公司，氨氮废水处理量40吨/小时，进口废水氨氮含量8000mg/L，出口废水氨氮含量4~7mg/L。采用蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT），以硫酸铵形式回收。\n(5)中石化九江分公司，氨氮废水（含炭黑）处理量50吨/小时，进口废水氨氮含量3000mg/L，出口废水氨氮含量40~80mg/L。采用超重力汽提脱氨成套技术（BUCT－HSAT），以15~20%浓氨水形式回收。(6)中石化九江分公司，氨氮废水（含炭黑）处理量1吨/小时（中试装置），进口废水氨氮含量3000mg/L，出口废水氨氮含量50~100mg/L。采用超重力汽提脱氨成套技术（BUCT－HSAT），以15~20%浓氨水形式回收。(7)山东大成农药股份公司，氨氮废水处理量15吨/小时，进口废水氨氮含量35000mg/L，出口废水氨氮含量6~15mg/L。采用双效节能汽提脱氨成套技术（BUCT－DFAT），以纯度大于98%氨气形式回收。(8)潍坊绿霸化工有限公司，氨氮废水处理量12.5吨/小时，进口废水氨氮含量10000mg/L，出口废水氨氮含量10~15mg/L。采用蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT），以硫酸铵形式回收。(9)山东绿霸化工股份有限公司，氨氮废水处理量6吨/小时，进口废水氨氮含量80000mg/L，出口废水氨氮含量30~50mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以液氨形式回收。(10)潍坊绿霸化工有限公司，氨氮废水处理量12吨/小时，进口废水氨氮含量80000mg/L，出口废水氨氮含量30~50mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以液氨形式回收。(11)山东绿霸化工股份有限公司，氨氮废水处理量3吨/小时，进口废水氨氮含量12000mg/L，出口废水氨氮含量5~8mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以浓度大于90%氨气形式回收。\n(12)山东盛邦鲁南化工有限公司，氨氮废水处理量2吨/小时，进口废水氨氮含量15000mg/L，出口废水氨氮含量10~15mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以浓度大于90%氨气形式回收。(13)河南洛阳科硕钨钼材料有限公司，氨氮废水处理量1吨/小时，进口废水氨氮含量27000mg/L，出口废水氨氮含量3~6mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以浓度大于90%氨气形式回收。(14)河南建龙化工有限公司，氨氮废水处理量5吨/小时，进口废水氨氮含量18000mg/L，出口废水氨氮含量3~5mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以浓度大于90%氨气形式回收。(15)河北诚信化工有限公司，氨氮废水处理量15吨/小时，进口废水氨氮含量70000mg/L，出口废水氨氮含量5~10mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以液氨形式回收。(16)浙江嘉化集团股份有限公司，氨氮废水处理量5吨/小时，进口废水氨氮含量25000mg/L，出口废水氨氮含量4~8mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以浓度大于90%氨气形式回收。(17)江苏索普化工股份有限公司，氨氮废水处理量6吨/小时，进口废水氨氮含量70000mg/L，出口废水氨氮含量30~50mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以液氨形式回收。(18)福建龙岩龙化化工有限公司，氨氮废水处理量25吨/小时，进口废水氨氮含量20000mg/L，出口废水氨氮含量10~15mg/L。采用蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT），以硫酸铵形式回收。\n(19)福建榕昌化工有限公司，氨氮废水处理量25吨/小时，进口废水氨氮含量18000mg/L，出口废水氨氮含量10~15mg/L。采用蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT），以硫酸铵形式回收。(20)山西太原化工有限公司，氨氮废水处理量5吨/小时，进口废水氨氮含量28000mg/L，出口废水氨氮含量10~15mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以15~20%浓氨水形式回收。(21)中石油宁夏化工厂，氨氮废水处理量5吨/小时，进口废水氨氮含量1000mg/L，出口废水氨氮含量1~5mg/L。采用超重力汽提脱氨成套技术（BUCT－HSAT），以15~20%浓氨水形式回收。(22)启东亚太化工有限公司，氨氮废水处理量1255吨/小时，进口废水氨氮含量50000mg/L，出口废水氨氮含量10~15mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以90%浓氨气形式回收。(21)湖南海利化工股份有限公司，氨氮废水处理量2.5吨/小时，进口废水氨氮含量60000mg/L，出口废水氨氮含量10~15mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以15~20%浓氨水形式回收。