内流式循环脱氨塔装置处理高氨氮废水中回收硫酸铵产品的研究

2016-12-06秦伟

资源节约与环保 2016年10期

关键词：稀硫酸流式蒸气

秦　伟

（徐州水处理研究所江苏徐州221000）

内流式循环脱氨塔装置处理高氨氮废水中回收硫酸铵产品的研究

秦伟

（徐州水处理研究所江苏徐州221000）

介绍了新型高效内流式循环脱氨塔装置在高氨氮废水处理的工艺流程及运行中注意要点。通过实际运行证明：内流式循环脱氨塔装置能够有效处理高氨氮污水的设计要求，进水氨氮在3000mg/L时，经过处理后出口氨氮可达到100mg/L以下，硫酸铵回收浓度可控制在20%～25%左右，完全可以回收使用。

脱氨塔；高氨氮废水；回收硫酸铵

1　应用及特点

某化工企业为大型煤化工企业，在生产过程中个别车间产生少量高浓度含氨氮废水，此类污水直接外排会对当地水体及土壤造成严重污染，甚至违反环保条列，直接影响生产情况。企业要对此类污水进行处理达到合格外排，或者循环利用。此类污水中氨氮含量高达3000mg/L采用传统的生化法处理是不可能达到的，因为生化法中的微生物对氨氮浓度的要求很低，就是用水稀释后处理也不经济，第一浪费大量一次水水资源，第二生化处理一次性投资高，运行成本高，对企业来经济负担。此设备用来处理高氨氮废水完全可以避免以上缺点，第一，此设备为新型高效内流式循环脱氨塔，运行经济无浪费。第二，此设备一次性投资比传统式处理方法投资省，运行费用低。第三，此设备是把废水中的有害物质变废为宝，回收成产品利用，可以带来经济效益。

2　设计目的及指标

此工程的目的是将某化工企业生产中产生的含高氨氮废水经蒸气脱氨、氨气吸收后制取硫酸铵溶液后回用，合格废水输送到其它工序利用。设计指标。

表1　工程设计目的及指标

3　工艺流程及简介

图1　工艺流程示意图

如工艺流程示意图所示，首先，高氨氮废水自界区外进入界区内的原水池，由原水提升泵入管道混合器加液碱调节pH值至12以上后废水提升泵将氨氮废水经过板式换热器换热后，使氨氮废水预热至设定温度后进入内流塔废水蒸汽脱氨段脱氨塔采用常压操作，塔顶操作温度约为95℃，塔底操作温度约为102℃。利用蒸气循环工艺对含氨废水进行汽提脱氨；其次，废水进入塔器内部后，自上而下经过“一种S型高效导向复合筛孔塔板”的专利技术的S型复合筛孔塔板，通过塔底上升的新鲜蒸汽和循环蒸气逆流接触进行质量交换，废水中的氨由液相进入气相，被高效分离出来，水中氨的含量逐渐降低，在脱氨塔底部得到氨含量低于100mg/L的脱氨废水。脱氨后的废水由塔釜出水泵经过板式换热器与提升泵的原氨氮废水换热回收利用其中热量后排出；从脱氨塔脱氨段排出的含氨蒸气经过与塔顶喷淋下来的30%左右的稀硫酸吸收其中的氨，生成25%左右的硫酸铵溶液。得到净化后的蒸气由蒸气循环机送回脱氨塔循环使用，实现降低蒸气消耗的目的。废水蒸气脱氨段的含氨蒸汽经过旋流板硫酸铵循环吸收段，同时经过“一种S型高效导向复合筛孔塔板”的专利技术塔板先由酸性硫酸铵循环吸收，而后少量的残留含氨蒸气由稀硫酸循环吸收，净化后的蒸气由推流增压风机送回内流塔塔釜循环利用。硫酸铵循环吸收段的酸性硫酸铵循环吸收氨产生硫酸铵溶液，由硫酸铵循环泵将硫酸铵罐中的硫酸铵溶液一部分继续进行循环吸收，另一部分分流产出，脱氨塔吸收段内得到的硫酸铵溶液排出至硫酸铵溶液使用工段；稀硫酸循环吸收剩余蒸气中的氨，由稀硫酸循环泵将稀硫酸罐中的稀硫酸一部分保证蒸气的洁净度，另一部分通过对硫酸铵循环中pH精确控制分流入硫酸铵罐。在上述工艺方法中，根据系统整体能量优化和实施现场的空间已经工业实际需求进行合理配置，并根据实际处理氨氮废水中氨氮含量的多少确定蒸气耗量、设备塔板层数已经高度大小、稀硫酸及硫酸铵循环量等。稀硫酸的加入量通过循环硫酸铵溶液的pH值控制，保证pH值不能超过2。

4　技术特点

HSAN-N内流式循环气提回收硫酸铵，利用二次热量再利用，从而实现氨氮去除率和回收硫酸铵的资源化。（1）采用汽提、吸收循环优化工艺组合，从而实现工艺及热集成，降低运行成本；节约可利用资源。（2）采用高通量、低阻降、高分离效率、抗结垢、抗颗粒的活动型塔板与塔内件；减少维修费用，省工省力。（3）充分吸收废水中的热量，使系统蒸气消耗量大降低。（4）全套工艺采用PLC或DCS自动控制系统，实现过程安全自动化。节约劳动力，提高安全程度。（5）采用连续操作，除了塔顶有不凝气体排出外，其他无废气泄露，，排出的不凝气体能达标排放，达到安全环保节能的长期稳定运行。