內流式循環脫氨塔裝置處理高氨氮廢水中回收硫酸銨產品的研究

秦　偉

（徐州水處理研究所江蘇徐州221000）

內流式循環脫氨塔裝置處理高氨氮廢水中回收硫酸銨產品的研究

秦偉

（徐州水處理研究所江蘇徐州221000）

介紹了新型高效內流式循環脫氨塔裝置在高氨氮廢水處理的工藝流程及運行中注意要點。通過實際運行證明：內流式循環脫氨塔裝置能夠有效處理高氨氮污水的設計要求，進水氨氮在3000mg/L時，經過處理后出口氨氮可達到100mg/L以下，硫酸銨回收濃度可控制在20%～25%左右，完全可以回收使用。

脫氨塔；高氨氮廢水；回收硫酸銨

1　應用及特點

某化工企業為大型煤化工企業，在生產過程中個別車間產生少量高濃度含氨氮廢水，此類污水直接外排會對當地水體及土壤造成嚴重污染，甚至違反環保條列，直接影響生產情況。企業要對此類污水進行處理達到合格外排，或者循環利用。此類污水中氨氮含量高達3000mg/L采用傳統的生化法處理是不可能達到的，因為生化法中的微生物對氨氮濃度的要求很低，就是用水稀釋后處理也不經濟，第一浪費大量一次水水資源，第二生化處理一次性投資高，運行成本高，對企業來經濟負擔。此設備用來處理高氨氮廢水完全可以避免以上缺點，第一，此設備為新型高效內流式循環脫氨塔，運行經濟無浪費。第二，此設備一次性投資比傳統式處理方法投資省，運行費用低。第三，此設備是把廢水中的有害物質變廢為寶，回收成產品利用，可以帶來經濟效益。

2　設計目的及指標

此工程的目的是將某化工企業生產中產生的含高氨氮廢水經蒸氣脫氨、氨氣吸收后制取硫酸銨溶液后回用，合格廢水輸送到其它工序利用。設計指標。

表1　工程設計目的及指標

3　工藝流程及簡介

圖1　工藝流程示意圖

如工藝流程示意圖所示，首先，高氨氮廢水自界區外進入界區內的原水池，由原水提升泵入管道混合器加液堿調節pH值至12以上后廢水提升泵將氨氮廢水經過板式換熱器換熱后，使氨氮廢水預熱至設定溫度后進入內流塔廢水蒸汽脫氨段脫氨塔采用常壓操作，塔頂操作溫度約為95℃，塔底操作溫度約為102℃。利用蒸氣循環工藝對含氨廢水進行汽提脫氨；其次，廢水進入塔器內部后，自上而下經過“一種S型高效導向復合篩孔塔板”的專利技術的S型復合篩孔塔板，通過塔底上升的新鮮蒸汽和循環蒸氣逆流接觸進行質量交換，廢水中的氨由液相進入氣相，被高效分離出來，水中氨的含量逐漸降低，在脫氨塔底部得到氨含量低于100mg/L的脫氨廢水。脫氨后的廢水由塔釜出水泵經過板式換熱器與提升泵的原氨氮廢水換熱回收利用其中熱量后排出；從脫氨塔脫氨段排出的含氨蒸氣經過與塔頂噴淋下來的30%左右的稀硫酸吸收其中的氨，生成25%左右的硫酸銨溶液。得到凈化后的蒸氣由蒸氣循環機送回脫氨塔循環使用，實現降低蒸氣消耗的目的。廢水蒸氣脫氨段的含氨蒸汽經過旋流板硫酸銨循環吸收段，同時經過“一種S型高效導向復合篩孔塔板”的專利技術塔板先由酸性硫酸銨循環吸收，而后少量的殘留含氨蒸氣由稀硫酸循環吸收，凈化后的蒸氣由推流增壓風機送回內流塔塔釜循環利用。硫酸銨循環吸收段的酸性硫酸銨循環吸收氨產生硫酸銨溶液，由硫酸銨循環泵將硫酸銨罐中的硫酸銨溶液一部分繼續進行循環吸收，另一部分分流產出，脫氨塔吸收段內得到的硫酸銨溶液排出至硫酸銨溶液使用工段；稀硫酸循環吸收剩余蒸氣中的氨，由稀硫酸循環泵將稀硫酸罐中的稀硫酸一部分保證蒸氣的潔凈度，另一部分通過對硫酸銨循環中pH精確控制分流入硫酸銨罐。在上述工藝方法中，根據系統整體能量優化和實施現場的空間已經工業實際需求進行合理配置，并根據實際處理氨氮廢水中氨氮含量的多少確定蒸氣耗量、設備塔板層數已經高度大小、稀硫酸及硫酸銨循環量等。稀硫酸的加入量通過循環硫酸銨溶液的pH值控制，保證pH值不能超過2。

4　技術特點

HSAN-N內流式循環氣提回收硫酸銨，利用二次熱量再利用，從而實現氨氮去除率和回收硫酸銨的資源化。（1）采用汽提、吸收循環優化工藝組合，從而實現工藝及熱集成，降低運行成本；節約可利用資源。（2）采用高通量、低阻降、高分離效率、抗結垢、抗顆粒的活動型塔板與塔內件；減少維修費用，省工省力。（3）充分吸收廢水中的熱量，使系統蒸氣消耗量大降低。（4）全套工藝采用PLC或DCS自動控制系統，實現過程安全自動化。節約勞動力，提高安全程度。（5）采用連續操作，除了塔頂有不凝氣體排出外，其他無廢氣泄露，，排出的不凝氣體能達標排放，達到安全環保節能的長期穩定運行。

5　結語

綜上所述，本設備為新型高效內流式循環脫氨塔裝置，易實現自動控制與操作自動化，安全程度高，操作方便可靠。運行費用低，穩定節能，安全環保，在與其他工藝相比投資省，經濟效益可觀，是變廢為寶，節能降耗的好設備。在高氨氮廢水處理中值得推廣和使用。

[1]李威.高氨氮廢水處理技術探討[J].綠色科技,2013（1）：41-42.

[2]周立岱,周艷軍,陳國偉,等.空塔處理高氨氮廢水的研究[J].遼寧工業大學學報:自然科學版,2010,30（5）：313-315.

秦偉（1986—），漢族，江蘇徐州人，本科，助理工程師，主要從事化工、食品行業污水研究工作。