合成氨工業(yè)的水污染治理技術(shù)

胡志鋒

（重慶市環(huán)境科學(xué)研究院 重慶 401147）

1 合成氨工業(yè)生產(chǎn)中水污染特點

合成氨是指由氮、氫和催化劑組成的原材料成分，經(jīng)過高溫高壓直接合成制氨的過程。在這一過程中會對水資源造成極大的污染，水污染的特點如下：

1.1 排水量大

在合成氨生產(chǎn)過程中，由于高溫高壓制氨，就需要大量的水來進行高溫冷卻，而且每個工段的設(shè)備換熱也需要大量的冷卻用水并伴隨著大量廢水的排放，所以排水量較大。所以很多大型的合成氨企業(yè)開始引進先進的設(shè)備降低排水量，也取得了較大的成效。

1.2 排放點多

由于合成氨的工序較多，每道工序都會有大量的廢水產(chǎn)生，包括冷卻用水和含有害成分的工業(yè)生產(chǎn)廢水，水污染的排放點較多，這就給水污染治理帶來了很大的難題。和其他工業(yè)廢水排放相比，合成氨工業(yè)的水污染進行統(tǒng)一治理的能力較弱。

1.3 廢水成分復(fù)雜

在合成氨的生產(chǎn)過程中，廢水的成分較復(fù)雜，造氣、脫硫工序中主要的污染物有懸浮物、氨氮、硫化物等；而在合成工序中主要污染物為廢稀氨水。產(chǎn)生的水污染若不及時治理，則會對當(dāng)?shù)氐乃Y源和周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。

2 合成氨工業(yè)的水污染治理技術(shù)現(xiàn)狀

經(jīng)過了數(shù)十年的合成氨工業(yè)水污染治理技術(shù)的研究和開發(fā)，水污染治理工作已經(jīng)取得了一定的成效，但是合成氨的產(chǎn)量不斷提高以及工業(yè)廢水的排放量不斷加大使得治理效果并不明顯。尤其是中小型合成氨企業(yè)的水污染治理設(shè)備投入較少導(dǎo)致水污染的治理一直沒有得到較好的解決，影響了水污染治理的整體效果。

目前對于合成氨工業(yè)的水污染治理方法主要有生化法和物化法。生化法主要有氧化溝法、A/O法和CASS工藝法，其發(fā)展較快，是水污染治理的主要研究內(nèi)容；物化法主要包括化學(xué)中和法、蒸汽汽提法等，此方法節(jié)省資金投入，但凈化效果不佳。

3 合成氨工業(yè)的水污染治理技術(shù)研究

合成氨企業(yè)的污水主要來自造氣、脫硫、壓縮、變化、脫碳、合成以及甲醇車間的污水等，筆者通過對大量相關(guān)文獻的深入研究發(fā)現(xiàn)，CASS工藝法是現(xiàn)今使用最多的方法之一，其水污染治理效果較理想。下面我們對其進行具體分析。

3.1 CASS工藝法

CASS（Cyclic Activated Sludge System）工藝法，即循環(huán)式活性污泥法，它是由Goronszy教授開發(fā)出來的，是SBR工藝的一種新的形式，此方法從1970年就開始在國外研究并利用。

CASS工藝法一般分成三個反應(yīng)區(qū)，分別為生物選擇器、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，區(qū)域的容積之比為1:5:30。它將主反應(yīng)區(qū)中的部分剩余污泥回流到生物選擇器中，然后在運作方式上的沉淀階段不進水，使排水的穩(wěn)定性得到保障。

生物選擇器可以加速可溶解性底物的去除，有機物的水解速度也提高了。并且擴大了兼氧區(qū)，使得在厭氧的條件下污泥中的磷能充分的釋放出來，防止污泥膨脹。

3.2 合成氨工業(yè)的水污染治理工藝路線

由于合成氨工業(yè)中的污水懸浮物和氨氮的含量較高，并且在甲醛車間還包含甲醛廢水，廢水的可生化性較好，所以我們采用“自然沉淀+CASS生物反應(yīng)池”結(jié)合的工藝技術(shù)路線，在去除懸浮物和有機物的同時，脫氮功能也有所加強。

工藝流程首先，合成氨企業(yè)工廠車間中排放的不達標(biāo)污水通過加壓泵和污水管道分別送入污水處理站，經(jīng)過沉淀池去除較大的懸浮顆粒等雜質(zhì)，然后進入調(diào)節(jié)池，這里主要進行水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)，通過污水泵將污水代入CASS池中進行生物化學(xué)處理，這道工藝主要去除氨氮、硫化物等污染物。經(jīng)過處理后的污水排出CASS池進入監(jiān)控池，這時檢驗污水是否合格，一旦污水達標(biāo)便可以直接和排放的清潔水混合到一起后排出工廠外；若不合格則需要繼續(xù)循環(huán)，利用提升泵抽回調(diào)節(jié)池重新處理污水，直至達標(biāo)。在CASS池中產(chǎn)生的剩余污泥利用污泥泵打入污泥濃縮池，然后經(jīng)過板框壓濾機把污泥進行脫水形成泥餅，最后污泥外運用作農(nóng)業(yè)肥料。

綜上所述，筆者相信在政府的扶持和相關(guān)專家的指導(dǎo)下，合成氨企業(yè)能夠處理好合成氨生產(chǎn)過程中的水污染治理問題，尋找合適的排污方式，確保合成氨工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，達到良好的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。

4 結(jié)語

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，作為重要的國民經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，合成氨工業(yè)的水污染治理技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)也越來越高。筆者通過對合成氨工業(yè)水污染治理技術(shù)的研究，雖然大中型合成氨企業(yè)在治理方面已取得一定的進步，但整體看來仍不理想。我們應(yīng)科學(xué)、有效地進行整治，采用有效的工業(yè)廢水處理方法，保證污水的達標(biāo)排放，解決我國當(dāng)前水污染的嚴(yán)峻態(tài)勢。

[1]徐大勇,李海芳.合成氨工業(yè)水污染治理技術(shù)研究[J].中國科技博覽.2010,(32):326.

[2]馮素敏.合成氨工業(yè)水污染治理技術(shù)研究[J].南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文.2005.