合成氨废水处理工艺设计

'贵州化工2010年4月·52·GuizhouChemicalIndustry第35卷第2期合成氨废水处理工艺设计林莞侦田伟(贵州绿色环保设备工程有限责任公司，贵州贵阳550002)摘要某地合成氨公司采用CASS+MBBR工艺处理厂区综合污水，当进水BOD5、CODc、NH3一N、SS质量浓度分别为300、600、500、300mg／L时，设计出水BOD5、CODc、NH，一N平均质量浓度分别为1O、60、10mg／L，浊度为5NTU，达到《污水再生利用工程设计规范》中规定的循环冷却系统补充水水质标准。当生产不正常，水质情况恶化时，要求处理后水质达到《合成氨工业水污染物排放标准》(GB13458—2001)要求后外排，不会对环境造成严重污染。关键词合成氨废水CASS工艺MBBR工艺废水处理排放中图分类号X703．1文献标识码A文章编号1008—9411(2010)02—0052—031项目概况氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中项目NH3一N(mg／L)CN一(mg／L)石油类(mg／L)硫化物(mg／L)占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到10Mt以上，其中约有80％的氨用来生产化学肥料，20％3工程设计作为其它化工产品的原料。合成氨行业是用水大户，也是污水排放大户，而且污水中超标污染因子3．1污水水质分析多，所含氨氮、COD、氰化物、硫化物等很难处理。从进水水质成分来看，污水的主要成分是高浓某合成氨公司全厂水处理系统包括：合成循环度的有机物(COD／BOD)、氨氮和石油类。由于石油水、脱硫循环水、造气循环水、除盐水站、污水处理类浓度高达200rag／L，直接进入生化处理将影响生站。本设计对整个厂区综合污水装置进行统一规化处理的运行，直至整个生化处理瘫痪，因此在进人划、达到布局合理、工艺流程先进可靠、节约水资源、生化处理系统前必须对石油类进行预处理，预处理保护环境、降低能耗、减少投资管理费用及占地。的方法为前级加隔油池，后再进人组合气浮装置处2设计条件理。另外由于COD和氨氮浓度均高，需采用CASS法，去除COD和部分氨氮，并在其后加一级MBBR2．1污水来源生物接触池，强化氨氮的去除效果以及SS的去除，污水来自全厂综合排水，总排污水120m’／h：包后再送到BSK一120D一体化净水器处理，这样出水括各生产车间跑，冒，滴，漏产生的废水及地面冲洗即可达到循环冷却系统补充水水质要求。水。主要成分是高浓度的有机物(COD／BOD)、氨氮3．2工艺流程方框图和石油类，且含有一定量的悬浮物。工艺流程方框图见下页。2．2设计进出水质及排放标准3．3主要构筑物设计进出水质及排放标准如表1所示。3．3．1格栅槽表1进出水质及排放标准1座，钢筋混凝土结构，外形尺寸6mx1．15m×3．5m。3．3．2调节池1座，地下式钢筋混凝土结构，外形尺寸15mx12mx6．5m，有效容积为720m，HRT6h。污水先经 2010年4月第35卷第2期林莞侦等：合成氨废水处理工艺设计·53·3．3．7CASS生化反应系统2座，并联运行，半地上式钢筋混凝土结构，单池外形尺寸28m×lOm×7．3m，其中预反应池5．5m×10m×7．3m，主预反应池22．5m×10m×7．3m，有效高度6．5m，单台有效容积1820m。，充水容积360m，总容积2044m。CASS生化反应系统为污水处理的核心，在该反应系统中将完成污水中BOD、COD、NH一N和SS的去除。反应池按进水曝气、沉淀、排水、闲置四个阶段的时间顺序运行，其中沉淀、排水和闲置阶段不曝气。由于本污水处理厂的污水系含氨氮的化工废水，COD和氨氮含量较高，成分变化不稳定，需要强化曝气，因此设计曝气时间相对较长，设计的曝气时间为3h。选图1工艺流程方框图定各阶段运行时间为：进水曝气3h，沉淀1．5h，排水格栅后进人调节池，保证污水混合均匀，水质相对稳1h，闲置0．5h(用于系统调整)，操作周期为6h。由于定。化肥厂污水系统会因为事故或不正常时排放高日处理污水规模为2880m。，则每1周期处理的污水量浓度的氨氮废水，高时浓度会达几千至上万，为保证为720m。，考虑到进水、排水以及系统运行的连续性，污水处理后的出水水质，NH，一N不宜过高，本设计设计将CASS反应系统分为2个序列，每个反应序列进水水质COD最高为600mg／L，NH，一N最高为周期处理水量为360m，设计的进水流量360m3／周500mg／L。此时在调节池中设有在线COD、NH一N期(3h)，排水流量为360m／h。处理后的上清液排人监控仪表，当来水污染物浓度超过设定值时，切换提中间水池，供MBBR生物接触池处理。出水采用滗水升泵出口电动阀门将废水输送至专用事故池，待进器，运行采用PLC全自动控制。水污染物浓度平稳后，再以适当流量送回调节池。3．3．8曝气系统3．3．3隔油池设计采用罗茨鼓风机，数量3台(2用1备)，空1座，地下式钢筋混凝土结构，外形尺寸15m×气流量：Q=86．51m／min，出口压力P=80kPa，电机5．5mx3．5m，有效容积为240m，HRT2h，表面负荷N=180kw，转速：n：1250r／min。曝气设施由ABS1．45m／(m．h)，属设备：撇油管2套。调节池出空气布气管和微孔膜片式曝气头组成，曝气头总数水自流进入隔油池，在隔油池中通过撇油管将浮油量900个，其中每台反应器450个。MBBR曝气采撇出池体外的废油收集池储存，后通过临时潜污泵用1台罗茨鼓风机，与CASS风机共备用1台。送到槽车外运回用处理；隔油池出水自流进入取水3．3．9中间水池I池，再通过提升泵同时在其出口的管道混合器中投1座，地下式钢筋混凝土结构，外形尺寸15x加PAC和PAM，在混凝反应池中进行混凝反应，再6mx4．5m，有效容积为360m。自流进人组合式气浮装置处理石油类和悬浮物等，3．3．10生物接触池(MBBR)其出水即满足生化处理的进水要求；刮走的浮渣排1座，地上式钢筋混凝土结构，尺寸：10．0×7．5人污泥池处理。×7．3m，有效容积480m，配套填料数量288m，比3．3．4混凝反应池表面积800m／m，传氧效率8．5g／Nm。．113．，硝化效1座，钢结构防腐处理，外形尺寸3．8m×3．0m400gNH一N／m。．d，COD氧化效率5—10kg／m．d×3．5m，有效容积为30m，HRT0．25h。(15℃)，去除率大于80％。经CASS系统处理后的3．3．5组合气浮污水中，NH。一N预计在200—300mg／L，COD预计1套，碳钢防腐，型号GF一120，处理水量在50—80mg／L。120m。／h，外形尺寸9．Om×3．8m×2．2m，装机功率经MBBR提升泵进人生化接触池，池中装有流17．05kW，回流比30％。化填料，即blBBR填料，作为制生物挂膜的介质。池3．3．6废油收集池底部设有空气扩散器，来自鼓风机的工艺空气经空1座，地下式钢筋混凝土结构，外形尺寸4m×气扩散器分散至生化接触池中，提供生化处理所需2m×6．5m，有效容积为28m。氧气，同时对填料进行冲击，使之形成流化状态，与 贵州化工2010年4月·54·GuizhouChemieallndustry第35卷第2期进水进行良好的混合接触，吸附并氧化降解其中残3．3．16其他构筑物余的有机物，并特别对未降解的氨氮进行硝化降解，风机房12．0m×9．0m，配电室4．9m×9．0m，控达到要求的指标lOmg／L以下。制室4．5m×6．0m，污泥处理间7．5m×9．0m，加碱3．3．11中间水池Ⅱ间(含消毒间)6．6m×9．0m，更衣室4．5m×3．0m。1座，地下式钢筋混凝土结构，外形尺寸9m×4技术经济分析4m×4．5m，有效容积为144m。3．3．12BSK一体化净水器工程占地面积约2280m，投资为834万元，处1台，碳钢防腐，设备单台处理能力120m’／h，外理每lt废水0．3135m。，含电费0．021元，药剂形尺寸．6m×6．8m，反应时间8min，清水区上升费0．241元，消毒费0．0045元，人工费0．047元。流速2mm／s，过滤周期12h，石英砂粒度：0．8～1．5结论1mm，冲洗历时5min，滤料反洗强度IOL／S．m。BSK-120D型一体化净水器是利用管板反应统计显示，我国合成氨行业平均吨氨耗水58室，斜管沉淀室和变截面无阀滤池等新技术组成的吨，折合27亿t／a，与此同时，排放污水21．3亿m／一体化设备。它的最大特点是滤料粒径呈上大下小a，排放污染物909kt／a。采用CASS+MBBR工艺处趋势的反粒径排列，克服了传统正粒径正向过滤池理合成氨有机废水，工艺技术可靠，操作简单，便于的过滤周期短、出水水质波动大、反冲洗效果差等缺管理，运行成本低，出水符合《污水再生利用工程设点，变截面过滤室过滤时全滤床作用，过滤周期长，计规范》中规定的循环冷却系统补充水水质标准，节最下层是小颗粒把关，出水水质好，反冲洗强度低，约水资源，可获得显著的环境效益和社会效益，总的是优秀的节能设备，其功能是去除部分SS，也能适来说，本处理工艺是科学适用的。当去除部分COD。参考文献3．3．13污泥处理系统[1]周忠华，李陈．应用CASS工艺处理合成氨工业废水污泥浓缩池1座，地下式钢筋混凝土结构，外形[J]．工业用水与废水，2007，38(2)：69—71．尺寸6m×3m×3．5m，有效容积为54m。组合式气[2]杨亚静，李亚新．CASS工艺的理论与设计计算[J]．科技浮池的污泥和浮渣、CASS生化处理系统沉淀阶段产情报开发与经济，2005，15(13)：186—187．生的剩余污泥和BSK一120D的一体化净水器产生[3]万田英，蒋家超，李多．MBBR工艺及其应用[J]．中国的污泥排放至污泥池。由污泥泵提升进入带式压滤环保产业，2005(10)．机处理，滤液回流调节池，干泥外运处理。(收稿日期2010—03—03)3．3．14回用水池作者简介：1座，地下式钢筋混凝土结构，外形尺寸lOm×林莞侦，男，1984年生，2006年毕业于西安科技大学环9m×4．5m，有效容积为360m。境工程专业，助理工程师，从事环保技术工作。3．3．15二氧化氯发生器田伟，男，1974年生，1995年毕业于贵州工学院，环保1台，型号QL一1000，有效氯产量1000g／h，功工程师，从事环保技术工作。率1．5kW。ProcessdesignoftreatingsyntheticammoniawastewaterLinGuanzhen，TianWei(GuizhouGreenEnvironmentalProtectionEquipmentEngineeringCo．，Ltd．Guiyang550002)Abstract：AsyntheticammoniacompanytreatsintegratesewagewaterusingCASS+MBBRprocess．asthatde—signingaveragequalityconcentrationofBOD5，CODcr，NH3一Nofefluentwateris10、60、10mg／Lrespectively，turbidityis5NTUwhenaveragequalityconcentrationofBOD5，CODcr，NH3一Nofinfluentwateris300、600、500、300mg／Lrespectively，achievingthestipulatedcriterionofrecruitingwaterforcirculatingcoolingsystemin“Codefordesignofwastewaterreclamationanreuse”．Whenproductionwasirregular，waterwasdeteriorated，treatedwa—tershouldachievetherequirementof“Dischargestandardofwaterpollutantsforsyntheticammonia”(GB13458—2001)，thenitsdischargewillnotpolluteenvironment．Keywords：syntheticammoniawastewater；CASSprocess；MBBRprocess；treatmentofindustrialwastewater；discharge'