合成氨废水物的处理过程.doc

合成氨废水污染物产生、特征及处理方法 班级：煤磷132 姓名：李昌林 学号：2013071671 （贵州理工学院，贵州 贵阳550003） 摘 要：回顾了我国合成氨工业水污染物排放标准的发展历程 ，结合行业发展现状和污染情况 ，分析了标准修订的必要性和目的；从适用范围、体系结构、污染物项目、污染控制水平等几个方面，环境污染日趋严重、资源日趋短缺,清洁生产成为实现环境与经济可持续发展的根本途径。合成氨工业应选取工艺优化技术、先进控制技术,加强综合污染防治管理体系,进一步实现或接近清洁生产,降低环境污染,实现经济效益和环境效益的统一。 关键词：合成氨 可持续发展 清洁生产 合成氨废水的产生 在以煤、焦为原料的合成氨厂中,由煤气发生炉产生的半水煤气经洗气塔、洗气箱用水洗涤后,其中的氰化物、酚、硫化物等有害物质进入水中,便产生了造气废水。这是当前合成氨厂的主要污染源之一。我国合成氨生产主要原料为：白煤和焦炭。生产工序主要包括造气、脱硫、压缩、变换、碳化、脱碳、精炼、合成等工段。工艺流程图见图 1-1。 合成氨生产工艺流程简述：空气和蒸汽切换送入气化炉，与炉内的无烟煤进行反应，制得半水煤气。半水煤气经洗气塔洗掉灰尘后进入气柜。由气柜排出的半水煤气进一步除尘后进入脱硫塔脱除气体中的 H2S，脱硫后的原料气经压缩并加蒸汽后进入变换炉，将气体中的 CO 与水蒸气反应生成 CO2和 H2，变换后的气体分别送至脱碳工段和碳化工段。碳化工段的气体用浓氨水吸收其中的 CO2后制得碳铵产品，经脱碳工段变换吸收脱除CO2后与碳化后气体混合进入精炼工段，脱碳塔经脱硫后气体返回压缩机压缩后送入氨合成工段制得液氨产品。 合成氨废水污染物的特征 （1）氨排水量大。在合成氨生产过程中，每个工段的设备换热都需要大量的冷却用水，同时伴有大量的废水排放。据统计：由于大型合成氨企业大多是从国外引进的生产装置，配套节水设施相对比较完备，吨氨废水排放量约为15m3。而中、小型合成氨企业由于节水设施从20世纪80年代后期刚刚开始建设，整体水平比较落后，所以吨氨废水排放量高达100~300m3。(2)水污染排放点多。合成氨生产主要分为七大工段，每个生产工段除产生大量的设备冷却废水外，还会不同程度的排放含有毒、有害成分的污水。 (3)污水成分复杂。在合成氨生产过程中，造气、脱硫工段排放的废水主要是半水煤气洗涤水，其水质特征为高温(水温40~60℃)和高污染废水，主要污染因子分别为悬浮物、氨氮、氰化物、硫化物、COD、酚类等；合成、精练工段在生产过程中需要产生大量的废稀氨水，其氨氮浓度高达3000~30000mg/L。合成氨生产过程中产生的废、污水，如果不加治理直接排放，将会对受纳水体和周边环境造成严重的污染，同时也会造成大量水资源的严重浪费。. 合成氨废水污染物处理措施 目前，国内对氨氮废水的处理方法主要有物化法和生化法[1~3]两种。根据氨氮的浓度的不同，废水可划分为三类： 高浓度500mg/L （2）中浓度=50～500mg/L （3）低浓度=50mg/L 物化法脱氮工艺 目前，氨氮废水的物化法处理技术主要有化学中和法、化学沉淀法、吹脱法、折点氯化法、离子交换法、催化湿式氧化法、电渗析除氨氮法、超重力脱氮法等[4~12]十多种，但应用于工业废水处理工程实践的物化处理技术主要是氨吹脱法、化学沉淀法、折点氯化法。吹脱法主要有蒸汽吹脱法和空气吹脱法两类，利用吹脱法处理高氨氮废水时，常采用NaOH 调节废水的pH值，药剂和能源消耗比较大；若Ca(OH)2代替NaOH调废水的pH值，则吹脱速率和吹脱效率较低，而且容易结垢；而且吹脱塔的投资也较高，维护不方便，因此吹脱法的应用受到很大限制。化学沉淀法主要有磷酸铵镁沉淀法，即向废水中投加Mg2+和PO43+，并与废水中的氨氮反应生产磷酸铵镁。采用化学法处理氨氮时，随着氨氮浓度的提高，药剂的投加量增加，药剂费用增高；同时药剂的使用量大，产生的污泥较多，这些污泥的浓缩脱水性能也较差，使处理成本大大增加；药剂投加时容易引入余磷，带来水体富营养化，造成二次污染。折点氯化是将一定量的氯气或次氯酸钠加入到废水中，使氨氮被氧化为 N2而达到去除氨氮的目的。折点氯化法处理效率虽然很高，但只能做氨氮废水的后续处理，适合氨氮浓度低40mg/L 的废水。折点氯化法处理成本也很高，同时液氯的安全使用和贮存要求较高，并且容易向废水中引入有机氯和余氯气体，逸造成二次污染。上述方法的共同不足之处是处理后的氨氮无法再回收利用。在氨氮废水处理方面，不仅要追求经济高效脱氮技术，还要追求节能减耗，而且要避免二次污染，充分回收和利用氨资源，才是治理氨氮废水比较理想的技术发展方向。 生化法脱氮工艺 硝化