合成氨污水終端處理裝置運行總結

李 森

（安徽阜南新天化工有限公司，安徽阜南 236300）

0 引 言

阜南新天化工有限公司是一家綜合型化工企業。經過30a的發展，目前企業主要產品年生產能力為：甲醇50kt、液氨60kt、雙氧水150kt、碳銨180kt。在合成氨生產過程中有大量的污水產生，這些廢水中含有懸浮物、有機物、氨氮等，若不經處理直接排放，勢必造成嚴重的環境污染。為保護環境，實現可持續發展，公司于2008年新建了一套2 000m3／d污水終端處理裝置。

1 合成氨污水來源及水質情況

1.1 污水來源及水質情況

合成氨企業污水主要來自合成、碳化循環水；壓縮、雙氧水循環水；造氣、脫硫循環水；淺除鹽再生廢水；生活及含油廢水；初期雨水及其他廢水。

污水處理裝置進口污水水量及水質見表1。

表1 污水水量及水質

1.2 污水處理裝置出口水質設計指標（表2）

表2 出水水質要求

2 污水處理裝置簡介

經多次考察、論證，公司決定采用運行能耗較低的A2／O工藝，如圖1。各污水處理池及其作用簡介如下。

（1）格柵井 由于廢水中含大粒徑懸浮物和飄浮物，為保證后續處理順利進行，防止機械設備損壞而設置。

圖1 A2／O工藝流程簡易框圖

（2）集水井 收集來水。正常運行的情況下，集水井的水由提升泵提升進入預曝氣調節池；當有意外情況發生，水質比較惡劣時，則放入事故池。

（3）事故池 當有意外情況發生，水質比較惡劣時，集水井的水進入事故池。在事故池中設置提升泵，可以將水均勻提升至預曝氣調節池。

（4）預曝氣調節池 其目的是調節勻和污水的水質及水量，設置成預曝氣形式，削減高峰負荷，以利于后續處理，減少處理構筑物的體積和節省投資費用。

（5）隔油沉渣池 預曝氣調節池出水進入隔油沉渣池，通過水力折流，將水中的油類物質隔離在池內，并起到一定的沉淀作用，去除部分懸浮物。

（6）中和池 預曝氣調節池的水由調節池提升泵提升進入中和池，在中和池中加酸或堿來調節污水的pH值，以利于后續處理單元的正常運行。

（7）絮凝沉淀池 中和池的出水自流進入絮凝沉淀池，在絮凝沉淀池前加入硫酸亞鐵，以去除水中的氰化物，同時加入助凝劑PAM，以加強沉淀物的沉降性能。

（8）ABR折流反應池 氣浮池的出水進入ABR折流反應池。其全稱為厭氧折流板反應器，是一種高效節能厭氧裝置。特點是在反應器內沿水流方向設置多層隔板，將反應器分隔成若干個串聯的反應室，每個反應室都是一個先升流后降流，類似厭氧污泥床的單元。在各反應室內，水力特性接近完全混合式，而在整個反應器中則類似于推流式。廢水進入反應室沿導流板上下折流前進，依次通過每個反應室的污泥床，廢水中的有機物通過與微生物充分接觸而得以去除。借助廢水流動的作用，反應室中的污泥上下運行，由于導流板的阻擋作用和污泥自身的沉降性能，大量厭氧污泥被截留在反應室內。ABR工藝結構簡單，不需要復雜的設備，但其對懸浮物以及COD、BOD的去除效果卻很好。由于ABR工藝的特殊反應機理，處理后的出水，好氧處理所需的時間、能耗更少，出水效果更好，從而使整個工藝運行能耗降低，更為穩定可靠。

（9）缺氧池 廢水在缺氧池中進行反硝化反應。反硝化反應是指硝酸氮（NO3－N）和亞硝酸氮（NO2－N）在反硝化菌的作用下，被還原為氣態（N2）的過程。在反硝化菌的代謝活動下，NO3－N有二個轉化途徑，即：同化反硝化（合成），最終產物為有機氮化合物，成為菌體的組成部分；異化反硝化（分解），最終產物為氣態氮，一般以后者為主。反硝化反應式如下：

（10）生物接觸氧化池 生物接觸氧化處理技術的實質之一是，在池內填充填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物新陳代謝的作用下，污水中的有機污染物得以去除，污水得到凈化。生物接觸氧化法的主要特征是，采用浸沒在水中高孔隙率、大比表面積的填料，在其表面為微生物附著生長提供好氧生物膜。因其比表面積大，可附著的生物量大，同時因其孔隙率大，基質的進入和代謝產物的移出，以及生物膜的自身更新脫落，均較為通暢，使得生物膜能保持高活性和較高生化反應速率。它兼有活性污泥法的特點。綜上所述，生物接觸氧化是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術。其優點是：

① 對沖擊負荷有較強的適應力；

② 污泥生成量少，不產生污泥膨脹的危害，能夠保證出水水質；

③ 回流量小，易于維護管理；

④接觸氧化池單位體積的生物量多，容積負荷高，水力停留時間短；

⑤節能效果明顯；

⑥ 不產生濾池蠅，也不散發臭氣；

⑦ 具有脫氮除磷功能。

（11）斜管沉淀池 接觸氧化池出水進入斜管沉淀池，通過斜管的高效自然沉淀作用，將污水中大量污泥沉淀至污泥斗，上部清液自流進入清水池，池底污泥經氣提裝置回流至第一級接觸氧化池或排至污泥濃縮池。

（12）清水池 廢水經二級沉淀池自流進入清水池，在清水池中徹底澄清后回用或者達標排放。

（13）污泥濃縮池 斜管沉淀池中的污泥排至污泥濃縮池，在其中消化減容后，通過污泥提升泵提升至污泥絮凝罐，在污泥絮凝罐加藥絮凝，然后由泵送入帶式壓濾機，壓出的泥餅外運。

3 主要設備及規格（表3）

4 裝置運行情況及注意事項

4.1 裝置運行情況

2008年10月裝置開始投加活性污泥及高效生物菌種并試運行。經過近2個月的調試和菌種培養、馴化，2008年12月4～6日我公司委托市環境監測站對該裝置進行了連續72h的驗收監測，具體數據如下。

（1）進口水質（平均值）

表3 主要設備及規格一覽表

（2）出口水質（平均值）

4.2 運行中注意事項

（1）按時分析進水水質（每班至少1次），并根據進水情況對裝置進行調整。COD既是污染物又是生物菌種的營養成分，與NH3－N要求達到3∶1以上的比例。比例過低時要補加一定的碳源，如甲醇等。否則將影響氨氮的處理效果。

（2）生物接觸氧化池底部的曝氣頭因老化脫落時要及時更換，時間過長不僅影響曝氣效果，而且會使其他曝氣頭進泥堵塞。

（3）一沉池內的污泥具有活性而且量較大，要及時回流到一級氧化池，否則將會發生污泥膨脹現象，不但會把斜管損壞而且使系統內的活性污泥量不足，嚴重影響處理效果。

5 結 語

污水終端處理裝置投運后，效果非常明顯。正常情況下出口氨氮低于10mg／L。進水中的COD和氨氮分別在200mg／L、120mg／L以下時，無需添加堿或藥品，出口水質即可達到排放要求。運行兩年多來，不僅大大減輕了合成氨生產的環保壓力，而且得到了省、市、縣各級環保部門的高度好評和表彰。