1
前言
我國是人口大國,也是農業大國。農業生產離不開化肥,化肥對農業增產所起到的作用約為40%,因此,化肥在國民經濟發展中始終處于十分重要的地位。我國化肥工業經過改革開放20年的迅猛發展,現已具備相當的規模,化肥產量僅次于美國,躍居世界第三,其中氮肥產量以為世界第一。氮肥工業的原料路線,采用了油、焦為主(約占64%~67%)油氣并存的路線,天然氣僅占19%——20%。不同的原料路線有不同的生產工藝,相同的原料路線也有不同的生產工藝,工藝不同,廢水的來源亦不同,F將合成氨及氮肥主要產品的生產工藝和廢水來源分述如下:
1.1
合成氨生產工藝與廢水來源:
(1)以煤焦造氣生產合成氨工藝廢水主要來自三個部分:
、贇饣ば虍a生的脫硫廢水;②脫硫工序產生的脫硫廢水;③銅洗工序產生的含氨廢水。
。2)油造氣生產合成氨的廢水,主要來自除炭工序產生的碳黑廢水及含氰廢水;脫硫工序產生的脫硫廢水;以及在脫除有機硫過程中產生的低壓變換冷凝液及甲烷化冷凝液,即含氨廢水。
。3)以氣制合成氨工藝廢水,主要是脫硫工序產生的脫硫廢水及銅洗工序產生的含氨廢水,以及在脫除有機硫過程中產生的冷凝液,即合氨廢水。
1.2
氮肥主要產品的生產工藝和廢水來源
碳酸氨生產中的廢水是尾氣洗滌塔產生的含氟廢水;尿素生產中的廢水主要是蒸餾和蒸發工序產生的解吸液和真空蒸發工序產生的合成氨廢水。
歸納起來,氮肥工業廢水按其性質可分為媒造氣含氧廢水、油造氣碳黑廢水、自硫廢水和含氨廢水,其中以造氣廢水和自氨廢水的水體環境的影響最大。
表1 造氣污水水質及排放標準 | |||||||||
污染物 |
水溫℃ |
懸浮物mg/l |
氰化物mg/l |
硫化物mg/L |
揮發酚mg/l |
氨氮mg/l |
pH |
CODcr | |
造氣廢水(處理前) |
45-55 |
50-500 |
10-30 |
0.1-10 |
0.01-3 |
40-100 |
6-9 |
30-200 | |
工藝生產對水的要求 |
<32 |
<50 |
<5 |
<1.0 |
微量 |
- |
6-9 |
-- | |
污水綜合排放標準GB8978-1996 |
Ⅰ級 |
-- |
70 |
0.5 |
1.0 |
0.5 |
15 |
6-9 |
100 |
Ⅱ級 |
-- |
200 |
0.5 |
1.0 |
0.5 |
50 |
6-9 |
150 | |
合成氨工業水污染物排放標準GWPB4-1999(中型) |
Ⅰ級 |
-- |
100 |
1.0 |
1.0 |
0.20 |
60 |
6-9 |
150 |
Ⅱ級 |
-- |
100 |
1.0 |
1.0 |
0.20 |
100 |
6-9 |
150 |
2
工藝原理
A/O法生物去除氨氮原理:污水中的氨氮,在充氧的條件下(O段),被硝化菌硝化為硝態氮,大量硝態氮回流至A段,在缺氧條件下,通過兼性厭氧反硝化菌作用,以污水中有機物作為電子供體,硝態氮作為電子受體,使硝態氮波還原為無污染的氮氣,逸入大氣從而達到最終脫氮的自的。
硝化反應:NH4++2O2→NO3-+2H++H2O
反消化反應:6NO3-+5CH3OH(有機物)→5CO2↑+7H2O+6OH-+3N2↑
3 工程實例
3.1
吉林化學工業集團公司污水處理廠綜合廢水處理工程
吉林化學工業集團公司廢水處理工程設計規模為日處理水量24萬m3/d。其中生活污水5.9萬m3/d,含氮廢水3.7萬mWd,化工生產廢水14.4萬m3/d,F實際日處理水量為18萬m3/d。該廢水處理工程中進水主要污染物濃度及設計出水水質參數見表2。該廢水工程的排放標準符合GB8978--1996二級標準!
表2 吉林污水處理工程進、出水水質表 | ||
項目 |
原水濃度 |
出水濃度 |
CODcr/(mg/L) |
365 |
120 |
BOD5/(mg/L) |
156 |
30 |
NH3-NN/(mg/L) |
78 |
25 |
pH值 |
>7.5 |
6-9 |
色度(稀釋倍數) |
83 |
83 |
SS/(mg/L) |
250 |
70 |
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