蒸汽合成氨厂氨氮排放水处理技术探讨.doc 3页

'合成氨厂氨氮排放水处理技术探讨（川化集团有限责任公司四川成都610301）一、刖吕合成毎厂在人工固氮的同时.毎的流失是比较严垂的。这些氨蓄积在土壤、水体等自然环境中，发展到一定程度超过了自然还原能力，就造成了对自然界的氮污染。大多数轅是通过废水排放流失的.这同时也是资源和能源的浪费。如何降低废水中毎的排放浓度,控制氮的排放总量，一直是闲扰合成毎厂的问题之木文主:耍从选择去除法的角度出发，讨论如何降低水体中融的浓度，或回收融或脱取氮•总Z尽虽减少妊的排放。二、水体中脱氮的不同方法及效果2.I方法综述降低排放水中瓯的浓度实际上是一个从水中脱氮（回收瓯对看作其特例）的过程。排放水脱氮技术归纳起来可分为三大类：膜分离法、选择去除法和微牛物同化吸收法。如下图。图1脱氮方法分枝用膜分离法处理工业负氮废水，尽管发展前景看好.但冃前技术还不成熟.应用较少。空气吹除法通常是将水中的奴用空气吹入大气，要造成二次污染。离子交换树脂法和加氯法在经济上是不合筛的。真正技术成熟的处理方法是蒸汽汽提法和牛物法。蒸汽汽提法主察用于以回收氨和尿索为11的的治理与控制上,特别适用于处理高浓度的抵氮废水。生物法适用于处理低浓度的更氮废水。2.2蒸汽汽提法裁汽汽提法脱氮：用蒸汽和废水直接接触.将废水中挥发性的瓦按一定比例扩散到气相中去.从而达到从废水中分离氨的目的的方法。合成更低变工艺冷凝液的处理就是运用此法的一个成功的范例。该汽提过程是在一填料塔内用-部分中压过热燕汽进行的。工艺冷凝液经汽提塔排出液预热后“塔顶进入塔内.汽提蒸汽则从塔底送入。蒸汽与工艺冷凝液在填料层逆流接触。屮压蒸汽加热工艺冷凝液，并降低汽提塔气相屮各杂质组分的分压，从而使冷凝液中的杂质组分被汽提出来，主耍逢NH,和C@。汽提气自塔顶出来后作为工艺蒸汽送到一•段炉转化制气。塔底出来的汽提冷凝液经换热器、冷却器冷却后，送到脱盐水装置作为高压锅炉的给水。合成氨弛放气洗涤塔具有与汽提塔类似的结构。在塔内采用高压水洗弛放气中的NH"生成浓度为20%的工业用氨水,遁免了稀辣水的排放。用于汽提的蒸汽可以是中压蒸汽，也可以是低压熬汽。与低压蒸汽汽提相比，中压蒸汽汽提的工艺更先进。中压汽提由于•噌大了塔内压力，从而增加了蒸汽的巫度，这就可以减小汽提塔的塔径；压力增大，温度升高，于是N氏冷凝所需冷却系统捉供的回流少，回收的NH』勺纯度高，足以满足返回系统虫新使用的儒:翌:。不过中压汽提对汽提塔、热交换器、输送泵的耐压婆求较高；中压操作也增加了能源消耗。蒸汽汽提回收耳需耍注怠的问题：1、NH3-H,0蒸发系统容易发定起泡问题.起泡会降低汽捉塔的效率。添加可溶于水的消泡剂就可以解决此问題。2、带压操作状态下温度较低时，N儿和C0：会反应生成奴基甲酸後（简称甲機），反应方程式如F：NH3心+C02心=NH（COONH2（R）+热虽此反应可逆。中钱沉枳结晶后会脏污汽提塔。只要选择好适宜的操作压力，保证塔内温度不低于牛一成甲狡的最高温度，就能使梵分解。中压蒸汽汽提可以避免甲钱的生成，总Z，用汽提法回收水中的毎时,如何选择操作压力是鼓基木的。最适宜的操作压力可以保证塔操作的经济性。表1：Kellogg专利低变工艺冷凝液中压汽提塔设计参数 项目工艺指标单位设计值（波动范围）工艺冷凝液中压蒸汽汽提进汽提塔冷凝液流量T/h27.48温度"C232出汽提塔冷凝液流量T/h10.99温度°C251进汽提塔中压蒸汽温度°C380压力KPa(G)4219入汽提塔冷凝液杂质nh3mg/11000C02mg/l3000甲醇mg/l1000出汽提塔冷凝液杂质Nibmg/150COcmg/10甲醉mg/150图2低变匸艺冷凝液中压汽提流程简图2.2改变工艺流程回收就的-个例子结晶硝钱生产过程中.在中和器、一段蒸发、二段蒸发和真空结晶1川个工序所蒸发产生的二次蒸汽.含有不同浓度的N氏和NH.N03o以川化一硝钱原有工艺流程为例，如果采用气冷器利用直流水冷却排放•将排出废水647吨/小时.废水中抵氮浓度约155mg/L超过国家排放标准。技术改造后,系统増设二次蒸汽冷凝液回收装買，采用循环水冷却二次蒸汽。将中和器蒸发产牛的二次蒸汽先作段蒸发器的加热热源，冷却丿Ff的冷凝液排入表冷液储槽。-、：段蒸发的二次蒸汽分别用蒸汽喷射泵抽至-、二段表冷凝盤，用術环水间接冷却.冷凝液回收至表冷液储桦!・耒冷凝的煎汽再经二级喷射泵抽至中何冷却器冷凝，冷凝液仍集小至表冷液储槽，抽负压时进入的空气和未凝的蒸汽由喷射泵放空。表冷液储槽的冷凝液由冷凝液泵输出,经冷却器冷却后送至稀術酸车间作硝酸吸收塔用水，每小时可回收冷凝液15.66吨，减少原气冷器直流水用竜402吨/小时,同时冷凝液中的NH,和NHg返回系统。唯一的直接排放来自结晶工序。结殆机二次蒸汽虽占总二次煎汽量的7.6%,该二次蒸汽经气冷器用直流水宜接冷却后排放，排放水屮氮氮浓度W29.5nig/1・低于国家排放标准。与原工艺相比，排放水中抵氮的削减巔迅非常显著的。2.3生物法定物法脱氮：模拟自然环境中氮的循环过程，利用污泥中的专性好氧硝化菌和兼性反硝化菌的联合作用，将水体中的侖氮化介物转变成氮气的方法。反应式如下：硝化:2NH；+40,2N0-.+4H*+2H；0反硝化:N0；+有机碳源"co,+%+h20+0H合成氨厂除了高浓度的抵氮工艺排放水外，还有部分低浓度的抵氮排放水，浓度大约在500mg/l左右。这部分排放水适合采用定物法加以处理。生物法脱氮脱岀的氮气可回收，也可释放到大气中，不会引起二次污染，并且运行方便，可以和现右妲地装胃相结合。目前较常见的空物处理方法是悬浮生物法。这种方法只适用于生活废水（氨氮浓度100mg/l以下）的脱氮处理，因为英容积负荷较低。容积负荷趣低慈味若处理同样的毎氮废水（毎氮浓度500mg/l）所需反应器的体积越大，配套设池的能力也要相应扩大。庞人的占地血积和幕建投诳限制r悬浮上物法在1】业毎氮排放水处理上的应用。国外有采用此法的实例,荷兰DSH格林工业基地用活性污泥法处理瓯氮浓度为100^500mg/1的工业废水，总氮的容积负荷为0.122kg -N/m3,硝化槽的有效容积为11万米:非常庞大。容积负荷低是悬浮牛物法的固有缺陷。要弥补这一缺陷，培养高浓度的菌群，只有改变微先物的主长方式。根据川化研究院和环安处共同进行的实验证明，改用固定微牛物法处理工业毎氮废水是行之有效的。实验中采用的是川化研究院自己设计的气升式塔型二级三相硝化反应器和CSB高效反硝化系统。二者小联就构成高效的脱氮工艺，系统负荷为l.5kg-N/m軟个反应需为塔式结构，可向地下发眩占地面积小。与此系统类似的装習己在日木正式投入使用，处理效果显著。因此,在国内便用固定微先物法处理工业抵氮废水,应该是很有发展前途的。三、结论合成奴厂处理好奴氮废水的排放问题既是为国家、为社会的环保事业作贡献，乂是替自己的环保责任尽义务。处理氨氮废水时选择好的、成熟的方法很重耍。就目前而言，高浓度的抵氮废水用中压蒸汽汽提比较好，而且实践屮运用较多。低浓度的纭氮废水用固定微牛物法处理比较好，但运用较少.介成氨厂耍从根木上解决妊氮排放问题，除了技术改造、革新工艺、推行淸洁生产外.不断开发新的处理技术.不断完弄现有的处理技术也是必不可少的。'