尿素生產(chǎn)廢水處理工藝技術(shù)研究

張 勁

（江蘇省蘇力環(huán)境科技有限責(zé)任公司，江蘇南京 210029）

尿素生產(chǎn)廢水處理工藝技術(shù)研究

張 勁

（江蘇省蘇力環(huán)境科技有限責(zé)任公司，江蘇南京 210029）

闡述了幾種尿素生產(chǎn)廢水處理工藝技術(shù)，通過比較分析，得知生物水解法處理尿素廢水具有工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低，處理效果好等特點(diǎn)，采用SBR工藝及兩級(jí)BAF工藝去除尿素廢水，對(duì)尿素的去除率分別為90%、85%以上。

尿素；難降解；生物法

尿素是含氮量最高的肥料，從尿素反應(yīng)中：CO2+2NH3→CO（NH2）2+H2O，得知生成1mol尿素就會(huì)生成1mol的水，所產(chǎn)生的廢水中含有大量的尿素及氨氮，這種水體若直接流入湖泊河流中，會(huì)導(dǎo)致其富營(yíng)養(yǎng)化、藻類大量繁殖、水體富氧減少、魚類死亡，破壞生態(tài)平衡，所以處理尿素廢水勢(shì)在必行。尿素廢水的特點(diǎn)：水質(zhì)、水量不穩(wěn)定；氨氮含量高、可生化性差，冷凝液出水溫度較高、造成熱污染、直接威脅到水生生物的存在；污染物濃度高且物質(zhì)組成復(fù)雜。

1 尿素廢水處理技術(shù)

1）熱力學(xué)水解法：將尿素廢水置于具有高溫、高壓條件的水解塔中，使得CO（NH2）2轉(zhuǎn)化成NH3和CO2，然后進(jìn)行回收，該技術(shù)能耗大、運(yùn)行成本高，僅適用于超高尿素濃度的污水處理。

2）化學(xué)氧化法：通過電解或投加化學(xué)藥劑下將尿素分解或使其從廢水中分離的方法去除，其中電化學(xué)法能耗大；化學(xué)氧化法需要投入大量的人力、物力，而且產(chǎn)物很難控制。

3）脲酶水解法：雖然脲酶水解法處理效果好，但該技術(shù)還很不成熟，脲酶的分離、提純、固定化方法等技術(shù)流程需要進(jìn)一步研究，高昂的操作費(fèi)用也限制了其在污水處理中的應(yīng)用。

4）生物水解法：通過微生物的作用，將CO（NH2）2分解成NH3和CO2，以達(dá)到去除尿素的目的，生物法處理尿素廢水，具有很好的處理效果，但在處理高濃度尿素時(shí)，欲將尿素態(tài)氮無害化，污水中需含有足夠的有機(jī)物，否則因需投加大量的有機(jī)物以維持反應(yīng)器的正常運(yùn)行，而增加運(yùn)行成本。

2 尿素廢水處理工藝

2.1 序批式活性污泥法（SBR）處理高濃度尿素廢水

實(shí)驗(yàn)用水取自某化工廠工藝?yán)淠撼鏊渌|(zhì)指標(biāo)如下：尿素200～900mg/L；氨氮：0.1～1.5mg/L；亞硝酸氮：0～3.3mg/L；pH值7.2～8.5。

圖1 SBR實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)裝置見圖1。SBR反應(yīng)器高1 000mm，內(nèi)徑150mm，SBR工藝能夠有效去除廢水中的尿素，在最佳反應(yīng)條件下：pH值為7～8、曝氣時(shí)間為12h、容積負(fù)荷＜2.33kg/（m3·d）時(shí)，SBR 工藝對(duì)尿素的去除率均在90%以上。

2.2 兩級(jí)曝氣生物濾池（BAF）處理高濃度尿素廢水

實(shí)驗(yàn)用水取某石化廠冷凝液出水，其水質(zhì)指標(biāo)如下：尿素 94～1 550mg/L；氨 氮 0～1.5mg/L；COD 1.1～36.5mg/L；pH值為7.3～8.6。

圖2 兩級(jí)BAF實(shí)驗(yàn)裝置

該工藝裝置如圖2，兩級(jí)曝氣生物濾池處理廢水，具體參數(shù)為：直徑為150mm，墊層厚度為200mm，陶粒層高為2 250mm，柱高為4 200mm；處理水量為50L/h，廢水從濾池底部進(jìn)入、由濾池頂部出，采用穿孔管曝氣，氣水比為3∶1，反沖洗時(shí)采用氣水聯(lián)合反沖洗，氣水比為3∶1。在最佳反應(yīng)條件下，兩級(jí)BAF對(duì)尿素的去除率均超過85%。該BAF工藝能夠處理高濃度尿素廢水，且去除效果穩(wěn)定。

2.3 固定化生物流化床處理尿素廠廢水

某尿素廠氨氮廢水采用O/A/O/A工藝，工藝如圖3所示，池體內(nèi)裝填大孔載體，并通過串聯(lián)連接，廢水由池底進(jìn)入、池頂排除，通過實(shí)際運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)當(dāng)水力停留時(shí)間為20h，對(duì)總氮、氨氮和尿素的去除率可分別達(dá)到92%、95%和99%，對(duì)氨氮及尿素的去除效果較好。

圖3 好氧/缺氧/好氧/缺氧（O/A/O/A）工藝的固定化生物流化床

3 結(jié)論

與其他技術(shù)相比，生物分解法工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低，處理效果好，運(yùn)行管理方便，采用SBR工藝及兩級(jí)BAF工藝去除尿素廢水，對(duì)尿素的去除率分別為90%以上、85%，取得了較好的去除效果。

[1] 張曉靜，王立芹.尿素工藝廢液處理工藝比較[J].化肥工業(yè)，2016，（4）：62-63.

[2] 段付崗.SBR工藝處理高尿素含量污水的試驗(yàn)與研究[J].中氮肥，2016，（2）：50-53.

Study on Wastewater Treatment Technology of Urea Production

Zhang Jin

This paper describes several urea wastewater treatment technology.Through comparison and analysis，it is concluded that the biodegradation of urea wastewater has the advantages of simple process，low running cost and good treatment effect.SBR process and two-stage BAF process are used to remove urea Wastewater，the removal rate of urea were 90%，85% or more.

urea；refractory；biological method

TQ441.41

A

1003–6490（2017）10–0007–01

2017–07–11

張勁（1982—），男，江蘇南京人，助理工程師，從事環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境污染治理工作。