內(nèi)流式循環(huán)脫氨塔裝置處理高氨氮廢水中回收硫酸銨產(chǎn)品的研究

秦　偉

（徐州水處理研究所江蘇徐州221000）

內(nèi)流式循環(huán)脫氨塔裝置處理高氨氮廢水中回收硫酸銨產(chǎn)品的研究

秦偉

（徐州水處理研究所江蘇徐州221000）

介紹了新型高效內(nèi)流式循環(huán)脫氨塔裝置在高氨氮廢水處理的工藝流程及運(yùn)行中注意要點(diǎn)。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行證明：內(nèi)流式循環(huán)脫氨塔裝置能夠有效處理高氨氮污水的設(shè)計(jì)要求，進(jìn)水氨氮在3000mg/L時(shí)，經(jīng)過(guò)處理后出口氨氮可達(dá)到100mg/L以下，硫酸銨回收濃度可控制在20%～25%左右，完全可以回收使用。

脫氨塔；高氨氮廢水；回收硫酸銨

1　應(yīng)用及特點(diǎn)

某化工企業(yè)為大型煤化工企業(yè)，在生產(chǎn)過(guò)程中個(gè)別車間產(chǎn)生少量高濃度含氨氮廢水，此類污水直接外排會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厮w及土壤造成嚴(yán)重污染，甚至違反環(huán)保條列，直接影響生產(chǎn)情況。企業(yè)要對(duì)此類污水進(jìn)行處理達(dá)到合格外排，或者循環(huán)利用。此類污水中氨氮含量高達(dá)3000mg/L采用傳統(tǒng)的生化法處理是不可能達(dá)到的，因?yàn)樯ㄖ械奈⑸飳?duì)氨氮濃度的要求很低，就是用水稀釋后處理也不經(jīng)濟(jì)，第一浪費(fèi)大量一次水水資源，第二生化處理一次性投資高，運(yùn)行成本高，對(duì)企業(yè)來(lái)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。此設(shè)備用來(lái)處理高氨氮廢水完全可以避免以上缺點(diǎn)，第一，此設(shè)備為新型高效內(nèi)流式循環(huán)脫氨塔，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)無(wú)浪費(fèi)。第二，此設(shè)備一次性投資比傳統(tǒng)式處理方法投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。第三，此設(shè)備是把廢水中的有害物質(zhì)變廢為寶，回收成產(chǎn)品利用，可以帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。

2　設(shè)計(jì)目的及指標(biāo)

此工程的目的是將某化工企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的含高氨氮廢水經(jīng)蒸氣脫氨、氨氣吸收后制取硫酸銨溶液后回用，合格廢水輸送到其它工序利用。設(shè)計(jì)指標(biāo)。

表1　工程設(shè)計(jì)目的及指標(biāo)

3　工藝流程及簡(jiǎn)介

圖1　工藝流程示意圖

如工藝流程示意圖所示，首先，高氨氮廢水自界區(qū)外進(jìn)入界區(qū)內(nèi)的原水池，由原水提升泵入管道混合器加液堿調(diào)節(jié)pH值至12以上后廢水提升泵將氨氮廢水經(jīng)過(guò)板式換熱器換熱后，使氨氮廢水預(yù)熱至設(shè)定溫度后進(jìn)入內(nèi)流塔廢水蒸汽脫氨段脫氨塔采用常壓操作，塔頂操作溫度約為95℃，塔底操作溫度約為102℃。利用蒸氣循環(huán)工藝對(duì)含氨廢水進(jìn)行汽提脫氨；其次，廢水進(jìn)入塔器內(nèi)部后，自上而下經(jīng)過(guò)“一種S型高效導(dǎo)向復(fù)合篩孔塔板”的專利技術(shù)的S型復(fù)合篩孔塔板，通過(guò)塔底上升的新鮮蒸汽和循環(huán)蒸氣逆流接觸進(jìn)行質(zhì)量交換，廢水中的氨由液相進(jìn)入氣相，被高效分離出來(lái)，水中氨的含量逐漸降低，在脫氨塔底部得到氨含量低于100mg/L的脫氨廢水。脫氨后的廢水由塔釜出水泵經(jīng)過(guò)板式換熱器與提升泵的原氨氮廢水換熱回收利用其中熱量后排出；從脫氨塔脫氨段排出的含氨蒸氣經(jīng)過(guò)與塔頂噴淋下來(lái)的30%左右的稀硫酸吸收其中的氨，生成25%左右的硫酸銨溶液。得到凈化后的蒸氣由蒸氣循環(huán)機(jī)送回脫氨塔循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)降低蒸氣消耗的目的。廢水蒸氣脫氨段的含氨蒸汽經(jīng)過(guò)旋流板硫酸銨循環(huán)吸收段，同時(shí)經(jīng)過(guò)“一種S型高效導(dǎo)向復(fù)合篩孔塔板”的專利技術(shù)塔板先由酸性硫酸銨循環(huán)吸收，而后少量的殘留含氨蒸氣由稀硫酸循環(huán)吸收，凈化后的蒸氣由推流增壓風(fēng)機(jī)送回內(nèi)流塔塔釜循環(huán)利用。硫酸銨循環(huán)吸收段的酸性硫酸銨循環(huán)吸收氨產(chǎn)生硫酸銨溶液，由硫酸銨循環(huán)泵將硫酸銨罐中的硫酸銨溶液一部分繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)吸收，另一部分分流產(chǎn)出，脫氨塔吸收段內(nèi)得到的硫酸銨溶液排出至硫酸銨溶液使用工段；稀硫酸循環(huán)吸收剩余蒸氣中的氨，由稀硫酸循環(huán)泵將稀硫酸罐中的稀硫酸一部分保證蒸氣的潔凈度，另一部分通過(guò)對(duì)硫酸銨循環(huán)中pH精確控制分流入硫酸銨罐。在上述工藝方法中，根據(jù)系統(tǒng)整體能量?jī)?yōu)化和實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)的空間已經(jīng)工業(yè)實(shí)際需求進(jìn)行合理配置，并根據(jù)實(shí)際處理氨氮廢水中氨氮含量的多少確定蒸氣耗量、設(shè)備塔板層數(shù)已經(jīng)高度大小、稀硫酸及硫酸銨循環(huán)量等。稀硫酸的加入量通過(guò)循環(huán)硫酸銨溶液的pH值控制，保證pH值不能超過(guò)2。

4　技術(shù)特點(diǎn)

HSAN-N內(nèi)流式循環(huán)氣提回收硫酸銨，利用二次熱量再利用，從而實(shí)現(xiàn)氨氮去除率和回收硫酸銨的資源化。（1）采用汽提、吸收循環(huán)優(yōu)化工藝組合，從而實(shí)現(xiàn)工藝及熱集成，降低運(yùn)行成本；節(jié)約可利用資源。（2）采用高通量、低阻降、高分離效率、抗結(jié)垢、抗顆粒的活動(dòng)型塔板與塔內(nèi)件；減少維修費(fèi)用，省工省力。（3）充分吸收廢水中的熱量，使系統(tǒng)蒸氣消耗量大降低。（4）全套工藝采用PLC或DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程安全自動(dòng)化。節(jié)約勞動(dòng)力，提高安全程度。（5）采用連續(xù)操作，除了塔頂有不凝氣體排出外，其他無(wú)廢氣泄露，，排出的不凝氣體能達(dá)標(biāo)排放，達(dá)到安全環(huán)保節(jié)能的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

5　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本設(shè)備為新型高效內(nèi)流式循環(huán)脫氨塔裝置，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與操作自動(dòng)化，安全程度高，操作方便可靠。運(yùn)行費(fèi)用低，穩(wěn)定節(jié)能，安全環(huán)保，在與其他工藝相比投資省，經(jīng)濟(jì)效益可觀，是變廢為寶，節(jié)能降耗的好設(shè)備。在高氨氮廢水處理中值得推廣和使用。

[1]李威.高氨氮廢水處理技術(shù)探討[J].綠色科技,2013（1）：41-42.

[2]周立岱,周艷軍,陳國(guó)偉,等.空塔處理高氨氮廢水的研究[J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,30（5）：313-315.

秦偉（1986—），漢族，江蘇徐州人，本科，助理工程師，主要從事化工、食品行業(yè)污水研究工作。