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氨氮廢水處理工藝實(shí)例分析論文
摘要：指出鉛鋅冶煉廠(chǎng)氨氮廢水的種類(lèi)和特點(diǎn)，探討與選擇適當的處理和回用技術(shù)路線(xiàn)，以達到節水減排、穩定運行的目的。
關(guān)鍵詞：氨氮廢水；工藝流程；存在問(wèn)題
某鉛鋅冶煉廠(chǎng)氨酸法吸收SO2煙氣產(chǎn)生了高氨氮廢水，氨氮含量達到5000mg/L。若將其直接排放，勢必對周邊環(huán)境及植物生長(cháng)等帶來(lái)危害。同時(shí)，若在進(jìn)行重金屬廢水處理前，沒(méi)有把高氨氮廢水中的NH3-N去除掉，重金屬離子就會(huì )和廢水中的氨氮形成絡(luò )合物，無(wú)法去除廢水中的重金屬離子。鑒于此種情況，在廠(chǎng)內建設了一座氨氮廢水處理站對高氨氮廢水進(jìn)行處理。
1系統設計參數及要求
1.1處理能力處理能力：150m3/d處理時(shí)間：24h/d1.2原水成分及處理要求（1）廢水的水質(zhì)：NH3-N：5000mg/LPH：0.91~2.73F-：338~1422mg/L由上述離子含量根據電荷平衡式推算出H2SO4約為：10000-12500mg/L，其它含有部分重金屬：Pb：1.77~23.8mg/LZn：15.7~1181mg/LCd：0.286~5.24mg/LAs：4.06~35.4mg/L（2）處理要求：出水水質(zhì)：NH3-N：≤35mg/LF-：≤10mg/L2工藝系統設計2.1工藝流程簡(jiǎn)圖（圖1）2.2工藝流程說(shuō)明2.2.1預處理工序。30%燒堿溶液制備：來(lái)料采用片堿，設置片堿存貯間，由抓斗起重機送入30%燒堿制備池中，加水攪拌后制成30%濃度的氫氧化鈉溶液（燒堿溶液），為保證燒堿溶液濃度的穩定性，設置2座燒堿制備池，互為備用。由燒堿投加泵將燒堿制備池中燒堿輸送到調堿反應罐中調節pH值。為節省能耗和保證投加量的準確性，根據調堿反應罐出水pH值高低調整燒堿投加量，滿(mǎn)足后續設備對來(lái)水pH值的要求。預處理：來(lái)自生產(chǎn)車(chē)間的工藝氨氮廢水進(jìn)入廢水調節池均質(zhì)均量，廢水通過(guò)廢水提升泵進(jìn)入調堿反應罐，在調堿反應罐中投加燒堿溶液調整pH值至11.5左右，使水中離子氨轉化為游離氨，出水用污泥提升泵送入廂式壓濾機，經(jīng)廂式壓濾機脫水后的泥餅由汽車(chē)外運，壓濾后出水進(jìn)入中間水箱穩壓穩流后進(jìn)行除氨處理。調堿反應罐設置2臺，互為備用。廂壓機設置1臺。2.2.2除氨工序。中間水箱中待處理的含氨廢水通過(guò)除氨泵進(jìn)入高分散法除氨工藝除氨塔進(jìn)行除氨。為防止水箱以及管道里殘留的顆粒物對后續系統產(chǎn)生影響，在除氨泵的進(jìn)口設置Y型過(guò)濾器。經(jīng)過(guò)前面預處理后廢水中離子態(tài)的銨轉變?yōu)橛坞x態(tài)氨，通過(guò)除氨塔使廢水中的游離氨逸出，由少量的空氣攜帶進(jìn)入除氨塔的吸收段。除氨尾氣采用稀硫酸進(jìn)行循環(huán)吸收，制備硫銨溶液。為滿(mǎn)足設備運行的穩定性及連續性，設置溶液循環(huán)槽2臺。因本項目除氨后廢水和不含氨氮的污酸廢水混合后，氨氮可達標排放。為降低投資成本，本方案采用
2塔串聯(lián)循環(huán)
2遍的除氨工藝。2.2.3尾氣吸收工序。兩座除氨塔都采用KMDA-Ⅰ型除氨塔，帶吸收段，采用5%的稀硫酸吸收除氨尾氣，產(chǎn)生濃度為35%左右的硫銨溶液外運。吸收后的除氨尾氣的排放滿(mǎn)足GB14554-93《惡臭污染物排放標準》中高度與排放量要求，可直接排空。調堿反應罐、廂壓機房、中間水池、緩沖水池和段間水池設置成密閉形式，并通過(guò)排氣孔將水箱中氨氣用引風(fēng)機引入一級除氨塔吸收段用稀硫酸吸收。在項目建成后，企業(yè)組織了除氨裝置的考核驗收工作，原水氨氮濃度在4151～10190mg/L之間波動(dòng)，經(jīng)二遍除氨，即4塔處理后出水氨氮濃度在2.77～58.5mg/L之間，總去除率大于99.1%，達到了處理能力及出水水質(zhì)的要求。
3存在問(wèn)題
通過(guò)詳細了解除氨塔以及預處理系統運行情況，同時(shí)查閱相關(guān)技術(shù)資料，與設備廠(chǎng)家、現場(chǎng)技術(shù)人員開(kāi)展技術(shù)交流，查找系統的薄弱環(huán)節，進(jìn)一步完善現有工藝。通過(guò)實(shí)際運行，存在的主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：一是，除氨塔布水裝置采用PVC材質(zhì)，因整個(gè)工藝要求PH值控制在11以上，布水裝置容易結垢，大致運行一周，就需要對布水裝置進(jìn)行清洗和拆除處理，PVC材質(zhì)硬度較低，在拆除過(guò)程中極容易損壞；二是，布水裝置分散器采用PVC材質(zhì)，發(fā)現從分散器噴出的水呈柱狀，霧化效果差；三是，在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現，除氨塔除氨效率與空氣溫度成正比，尤其是在冬天除氨塔除氨效率明顯低于夏天。由于原設計對進(jìn)入除氨塔內的空氣未考慮加熱措施，在冬季運行過(guò)程中，吹脫一遍，出水氨氮含量達不到出水水質(zhì)要求，從而需要進(jìn)行重復吹脫，使得每天的處理能力減小，能耗增大。鑒于上述存在的問(wèn)題，目前已進(jìn)行了改造，具體改造措施為：
�。�1）布水裝置材質(zhì)采用316L不銹鋼；
�。�2）采用“多孔菱形輻流”的布水方式；
�。�3）在廠(chǎng)區內已有的低壓蒸汽管上引一根蒸汽管道，至風(fēng)機出口與除氨塔進(jìn)風(fēng)口的管道上，根據室外溫度情況調整閥門(mén)開(kāi)啟。目前，這兩個(gè)薄弱環(huán)節已成功解決，且效果良好。
4效益分析
�。�1）運行成本分析。本項目運行成本分析按150m3/d確定噸水運行費用，具體見(jiàn)表1。表1（2）環(huán)境效益及二次污染分析。本項目環(huán)境效益及二次污染分析按150m3/d處理量，年運行330天核算。（如表2）氨氮廢水處理站工程的建設有效消減了氨氮等污染物質(zhì)，對保護以禮河水系環(huán)境質(zhì)量具有積極意義。
5結束語(yǔ)
氨氮廢水處理站工程的實(shí)施，能有效控制高氨氮廢水對周邊生態(tài)環(huán)境的危害，對保持企業(yè)生產(chǎn)區環(huán)境質(zhì)量、實(shí)踐企業(yè)建設花園工廠(chǎng)目標、改善會(huì )澤縣城面貌，有著(zhù)極其重要的意義，是非常必要的。
作者:陳宏儒 單位:昆明有色冶金設計研究院股份公司
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