合成氨工業的水污染治理技術

胡志鋒

（重慶市環境科學研究院 重慶 401147）

1 合成氨工業生產中水污染特點

合成氨是指由氮、氫和催化劑組成的原材料成分，經過高溫高壓直接合成制氨的過程。在這一過程中會對水資源造成極大的污染，水污染的特點如下：

1.1 排水量大

在合成氨生產過程中，由于高溫高壓制氨，就需要大量的水來進行高溫冷卻，而且每個工段的設備換熱也需要大量的冷卻用水并伴隨著大量廢水的排放，所以排水量較大。所以很多大型的合成氨企業開始引進先進的設備降低排水量，也取得了較大的成效。

1.2 排放點多

由于合成氨的工序較多，每道工序都會有大量的廢水產生，包括冷卻用水和含有害成分的工業生產廢水，水污染的排放點較多，這就給水污染治理帶來了很大的難題。和其他工業廢水排放相比，合成氨工業的水污染進行統一治理的能力較弱。

1.3 廢水成分復雜

在合成氨的生產過程中，廢水的成分較復雜，造氣、脫硫工序中主要的污染物有懸浮物、氨氮、硫化物等；而在合成工序中主要污染物為廢稀氨水。產生的水污染若不及時治理，則會對當地的水資源和周圍的環境造成嚴重的影響。

2 合成氨工業的水污染治理技術現狀

經過了數十年的合成氨工業水污染治理技術的研究和開發，水污染治理工作已經取得了一定的成效，但是合成氨的產量不斷提高以及工業廢水的排放量不斷加大使得治理效果并不明顯。尤其是中小型合成氨企業的水污染治理設備投入較少導致水污染的治理一直沒有得到較好的解決，影響了水污染治理的整體效果。

目前對于合成氨工業的水污染治理方法主要有生化法和物化法。生化法主要有氧化溝法、A/O法和CASS工藝法，其發展較快，是水污染治理的主要研究內容；物化法主要包括化學中和法、蒸汽汽提法等，此方法節省資金投入，但凈化效果不佳。

3 合成氨工業的水污染治理技術研究

合成氨企業的污水主要來自造氣、脫硫、壓縮、變化、脫碳、合成以及甲醇車間的污水等，筆者通過對大量相關文獻的深入研究發現，CASS工藝法是現今使用最多的方法之一，其水污染治理效果較理想。下面我們對其進行具體分析。

3.1 CASS工藝法

CASS（Cyclic Activated Sludge System）工藝法，即循環式活性污泥法，它是由Goronszy教授開發出來的，是SBR工藝的一種新的形式，此方法從1970年就開始在國外研究并利用。

CASS工藝法一般分成三個反應區，分別為生物選擇器、缺氧區和好氧區，區域的容積之比為1:5:30。它將主反應區中的部分剩余污泥回流到生物選擇器中，然后在運作方式上的沉淀階段不進水，使排水的穩定性得到保障。

生物選擇器可以加速可溶解性底物的去除，有機物的水解速度也提高了。并且擴大了兼氧區，使得在厭氧的條件下污泥中的磷能充分的釋放出來，防止污泥膨脹。

3.2 合成氨工業的水污染治理工藝路線

由于合成氨工業中的污水懸浮物和氨氮的含量較高，并且在甲醛車間還包含甲醛廢水，廢水的可生化性較好，所以我們采用“自然沉淀+CASS生物反應池”結合的工藝技術路線，在去除懸浮物和有機物的同時，脫氮功能也有所加強。

工藝流程首先，合成氨企業工廠車間中排放的不達標污水通過加壓泵和污水管道分別送入污水處理站，經過沉淀池去除較大的懸浮顆粒等雜質，然后進入調節池，這里主要進行水量和水質的調節，通過污水泵將污水代入CASS池中進行生物化學處理，這道工藝主要去除氨氮、硫化物等污染物。經過處理后的污水排出CASS池進入監控池，這時檢驗污水是否合格，一旦污水達標便可以直接和排放的清潔水混合到一起后排出工廠外；若不合格則需要繼續循環，利用提升泵抽回調節池重新處理污水，直至達標。在CASS池中產生的剩余污泥利用污泥泵打入污泥濃縮池，然后經過板框壓濾機把污泥進行脫水形成泥餅，最后污泥外運用作農業肥料。

綜上所述，筆者相信在政府的扶持和相關專家的指導下，合成氨企業能夠處理好合成氨生產過程中的水污染治理問題，尋找合適的排污方式，確保合成氨工業的可持續發展，達到良好的環境效益、社會效益和經濟效益。

4 結語

隨著現代工業技術的飛速發展，作為重要的國民經濟產業，合成氨工業的水污染治理技術面臨的挑戰也越來越高。筆者通過對合成氨工業水污染治理技術的研究，雖然大中型合成氨企業在治理方面已取得一定的進步，但整體看來仍不理想。我們應科學、有效地進行整治，采用有效的工業廢水處理方法，保證污水的達標排放，解決我國當前水污染的嚴峻態勢。

[1]徐大勇,李海芳.合成氨工業水污染治理技術研究[J].中國科技博覽.2010,(32):326.

[2]馮素敏.合成氨工業水污染治理技術研究[J].南京理工大學碩士學位論文.2005.