己內(nèi)酰胺高COD含鹽污水新型處理方法

張津輝

己內(nèi)酰胺高COD含鹽污水新型處理方法

張津輝

污水處理已經(jīng)成為我國環(huán)境保護(hù)的重中之重，己內(nèi)酰胺高COD含鹽污水又是己內(nèi)酰胺污水處理中的難點(diǎn)。結(jié)合污水的特點(diǎn)，文章提出了使用多效蒸發(fā)系統(tǒng)并輔助以氨脫除、氨吸收系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)完成對己內(nèi)酰胺高COD含鹽污水的處理。

多效蒸發(fā)；己內(nèi)酰胺污水；高鹽污水

工業(yè)和人類生活排水的日益增多，國家對節(jié)能減排、環(huán)境治理的極大重視。污水處理是環(huán)境治理中的重中之重，不合格污水會造成嚴(yán)重的后果。己內(nèi)酰胺作為近幾年全國主要的項(xiàng)目產(chǎn)品，得到廣泛關(guān)注。高COD含鹽污水就是其中最難以處理的課題。

本文詳細(xì)闡述了己內(nèi)酰胺高COD含鹽污水的處理工藝，提出了多效蒸發(fā)系統(tǒng)+氨分離及吸收系統(tǒng)+焚燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路；本方法已在部分己內(nèi)酰胺生產(chǎn)裝置中運(yùn)行，并取得了不錯(cuò)的運(yùn)行效果，可為其它的高鹽污水處理提供參考和借鑒。

1　己內(nèi)酰胺高COD含鹽污水的特點(diǎn)

1.1含有副產(chǎn)品硫酸銨

硫酸銨腐蝕性強(qiáng)、易結(jié)晶，對生產(chǎn)設(shè)備材質(zhì)要求較高。

1.2含鹽量高

離子交換部分在生產(chǎn)中產(chǎn)生的酸堿污水會中和成硫酸鹽和硝酸鹽，鹽類污水普通生化法難以處理，含鹽量過高會造成細(xì)菌失活，直接影響生化處理能力［3］。

2　流程設(shè)計(jì)及優(yōu)化

2.1流程設(shè)計(jì)

本工藝以多效蒸發(fā)系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，根據(jù)污水中含有硫酸銨的特性，設(shè)計(jì)了污水經(jīng)過氨分離、四效蒸發(fā)、氨吸收后，將污水濃縮后送至焚燒系統(tǒng)，焚燒系統(tǒng)輔助以整個(gè)廠區(qū)的廢氣廢液焚燒，經(jīng)過脫硫脫硝后達(dá)標(biāo)排放的工藝流程。

2.1.1樹脂塔污水進(jìn)料（含鹽）

污水與堿液經(jīng)管道混合后進(jìn)入到污水儲罐，通過在線分析控制物料pH值。污水儲罐通入的壓縮空氣混合均勻后，通過泵送入到原料預(yù)熱器預(yù)熱后，再經(jīng)過定量調(diào)節(jié)控制送至四效加熱室。

2.1.2汽提塔污水進(jìn)料（含硫酸銨）

污水與堿液混合后送至氨氣分離塔閃蒸分離，汽提污水進(jìn)料設(shè)流量計(jì)與堿液進(jìn)料量進(jìn)行比例調(diào)節(jié)控制。

2.1.3氨氣分離

汽提污水中和后進(jìn)入氨氣分離塔閃蒸，閃蒸分離出水和大部分的氨氣，送至氨吸收塔，塔污水通過泵送至四效加熱室。氨氣分離塔設(shè)pH值檢測嚴(yán)格控制進(jìn)料pH值。

2.1.4四效蒸發(fā)

本設(shè)計(jì)采用逆流四效蒸發(fā)蒸發(fā)技術(shù)，工藝物料流向?yàn)樗男ААА恍В徽羝飨驗(yàn)橐恍ААА男А?/p>

第四效蒸發(fā)壓力約10 kPa（A）、溫度約50 ℃。經(jīng)四效蒸發(fā)器加熱后送至四效蒸發(fā)室分離，分離出的二次蒸汽送至表面冷凝器，四效污水通過泵送至三效預(yù)熱器預(yù)熱后，送至第三效蒸發(fā)。

第三效蒸發(fā)壓力約40 kPa（A）、溫度約75 ℃。經(jīng)三效蒸發(fā)器加熱后送至三效蒸發(fā)室分離，分離出的二次蒸汽送至四效蒸發(fā)室器為熱源。三效污水通過泵送至二效預(yù)熱器預(yù)熱預(yù)熱后，送至第二效蒸發(fā)。

第二效蒸發(fā)壓力約100 kPa（A）、溫度約100 ℃。經(jīng)二效蒸發(fā)器加熱后送至二效蒸發(fā)室分離，分離出的二次蒸汽送至三效蒸發(fā)室作為熱源。二效污水通過泵送至第一效蒸發(fā)。

第一效蒸發(fā)壓力約200 kPa（A）、溫度約130 ℃。經(jīng)一效蒸發(fā)器加熱后送至一效蒸發(fā)室分離，分離出的二次蒸汽送至二效蒸發(fā)室作為熱源。二效污水通過泵送至第一效蒸發(fā)。最終蒸發(fā)后的濃縮液送至焚燒處理。

2.1.5工藝蒸汽熱量回收系統(tǒng)

①生蒸汽凝液熱量回收

一效蒸發(fā)消耗生蒸汽，加熱后的蒸汽凝液進(jìn)入一效冷凝水罐緩沖，然后送至二效預(yù)熱器預(yù)熱三效進(jìn)二效的濃縮后污水，降溫后的凝液再送至三效預(yù)熱器預(yù)熱四效進(jìn)三效的濃縮后污水。凝液最終送至冷凝水罐，經(jīng)泵送至外管網(wǎng)凝液系統(tǒng)。

② 二次蒸汽凝液熱量回收

一效蒸發(fā)室產(chǎn)生的二次蒸汽送到二效加熱室作為熱源；二效蒸發(fā)室產(chǎn)生的二次蒸汽和二效加熱室產(chǎn)生的二次凝液一并送到三效加熱室作為熱源；三效蒸發(fā)室產(chǎn)生的二次蒸汽和三效加熱室產(chǎn)生的二次凝液一并送到四效加熱室作為熱源；四效蒸發(fā)室產(chǎn)生的二次蒸汽送去表面冷凝器冷卻后送入工藝?yán)淠汗蓿男Ъ訜岬亩文哼M(jìn)入四效冷凝水罐，經(jīng)泵送至原料液預(yù)熱器預(yù)熱來自離子交換的污水后送至工藝?yán)淠汗?，最終所有二次凝液經(jīng)泵送至污水處理。

2.1.6氨吸收系統(tǒng)

氨氣分離塔頂出來的氨氣和水蒸氣，送至氨冷凝器冷凝，冷凝液經(jīng)氨換熱器換熱降溫后送至氨吸收塔；氨冷凝器中的不凝氣（氨、水蒸汽）直接進(jìn)入氨吸收塔。

氨吸收塔通過泵送至氨水冷卻器降溫，大部分送至塔頂噴淋，采出的氨水通過給氨水凝液降溫后送至氨水回收罐，此氨水可作為焚燒系統(tǒng)脫硝工序的原料使用。

2.1.7焚燒系統(tǒng)

濃縮后的污水輔助以裝置其它廢氣廢液一并經(jīng)過焚燒系統(tǒng)處理后達(dá)標(biāo)排放。

2.2設(shè)計(jì)優(yōu)化

本設(shè)計(jì)根據(jù)己內(nèi)酰胺高COD含鹽污水特性，創(chuàng)新性的加入了氨分離及氨吸收系統(tǒng)，即解決了硫酸銨腐蝕型強(qiáng)的問題又回收了氨水作為副產(chǎn)品。并且降低了設(shè)備材質(zhì)，節(jié)約了設(shè)備投資。

充分利用每一股熱量與原料及中間產(chǎn)品換熱，平衡各股熱量，降低了新鮮蒸汽消耗，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。

四效蒸發(fā)系統(tǒng)優(yōu)化后采用降膜蒸發(fā)器，與傳統(tǒng)的強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器相比，降膜蒸發(fā)器傳熱系數(shù)更高，能耗更低。

3　結(jié)語

通過對己內(nèi)酰胺高COD含鹽污水組成的研究，在生化法污水處理無法達(dá)到處理標(biāo)準(zhǔn)的情況下，提出采用多效蒸發(fā)濃縮+氨分離氨吸收+焚燒的方式處理。降低了設(shè)備腐蝕，節(jié)省設(shè)備投資也能回收其中的氨氣制作為氨水供其它裝置使用。減少環(huán)境污染，降低能源消耗，減輕環(huán)保壓力。創(chuàng)新工藝流程，本創(chuàng)新流程也可以在其它項(xiàng)目中得到借鑒及應(yīng)用。

［1］ 朱澤華，蒙啟鵬，胡躍華，等. 己內(nèi)酰胺裝置三效蒸發(fā)節(jié)能降耗的技術(shù)改造 ［J］. 化工進(jìn)展，2003，22（11）：1230-1232.

［2］ 葉長，陳文波，黃詩煌. 復(fù)雜逆流多效蒸發(fā)系統(tǒng)常規(guī)設(shè)計(jì)的模型與算法 ［J］. 化工學(xué)報(bào)，2004，52（7）：616-621.

［3］ 晁雷，邵雪，胡成，等. 高鹽污水處理工藝技術(shù)研究進(jìn)展 ［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（31）：19387-19389.

［4］ 梁虎，王黎，朱平. 多效蒸發(fā)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究［J］. 化學(xué)工程，1997（6）：48-51.

［5］ 化學(xué)工藝設(shè)計(jì)手冊 ［M］. 化學(xué)工業(yè)出版社，2009：604-606.

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