蒸氨-吹脱法处理高浓度氨氮污水的工程实践

潘元兵，赵 佳，梅金龙

（丰益油脂科技有限公司，江苏连云港，222066）

蒸氨-吹脱法处理高浓度氨氮污水的工程实践

潘元兵，赵 佳，梅金龙

（丰益油脂科技有限公司，江苏连云港，222066）

根据脂肪胺污水高氨氮的特点，提出蒸氨-吹脱的联合处理工艺。介绍了该工艺的流程、除氨氮机理和主要设备。工程实践表明，该系统具有氨氮去除效率高，操作简便灵活，系统运行稳定的优点。

脂肪胺；废水处理；氨氮；蒸氨；吹脱；

氨氮是引起水体富营养化的主要因素，如不进行处理直接排放会消耗水中大量的溶解氧，恶化水质污染环境[1]。脱除污水中氨氮的方法有很多, 主要有生物硝化-反硝化法、离子交法、折点氯化法、化学沉淀法、吸附法、湿式催化氧化法、光催化氧化法等[2]。高浓度脂肪胺污水主要来源于表面活性剂企业、合成氨行业，选矿药剂企业和农药中间体等精细化学品公司[3-4]。此类污水中不仅含有高浓度的无机氨氮，还含有高浓度的有机氨氮。通常氨氮含量在1000～5000mg/L的污水，采用普通的吹脱法即可达到80%左右的去除率，出水和其他污水混合后基本可达到生化处理的进水要求。但对于氨氮浓度＞15000mg/L的高浓度污水，由于高氨氮往往伴随高有机物浓度，普通的吹脱法无法满足设计要求，针对此种高浓度氨氮脂肪胺污水，笔者采用蒸氨-吹脱法联合处理工艺，通过一系列的工艺参数控制和优化，污水氨氮去除率在97%以上，COD去除率也在45%以上。

1 污水来源及水质

脂肪胺生产企业在生产过程中的污水来源于反应工艺生成水，真空系统蒸汽冷凝水，尾气吸收污水和清洗污水。这些污水混合后进入原水池，经测定氨氮最高浓度达21985 mg/L，COD 8925 mg/L，外观浅乳白色，设计污水处理量200 t/d。

2 工艺说明

2.1 工艺流程

由生产车间来的污水氨氮浓度较高，可生化性差，先进入原水池收集，再进行蒸氨-吹脱联合处理。工艺流程见图1。

图1 脂肪胺污水处理流程

2.2 预处理

脂肪胺生产中产生的污水含有一定的油类，主要以浮油和乳化油的形式存在。预处理工序先加入液碱和混凝剂调整pH，改变污水的界面性质，使溶解于水中的有机胺破乳分离。同时，过量的液碱把污水中的铵盐转变为游离氨和盐，对后续蒸氨和吹脱有一定帮助。

2.3 蒸氨

经过预处理的污水在进入蒸氨塔前需进行过滤除杂，以保证蒸氨塔内规整填料的效率和清洁度。蒸氨工艺依据蒸发冷凝的原理，利用蒸汽间接加热，氨水中的氨受热蒸发后，再经过冷凝使氨水液化。

2.4 吹脱

吹脱法去除氨氮操作简便、易于控制，一般将空气通入废水中，改变气体溶解于水中所建立的气液平衡关系，使这些易挥发物质由液相转为气相，然后予以收集或者扩散到大气中去。实践过程中将来自蒸氨塔底采出的废水简单降温后由泵送至吹脱塔，塔内设置填料，以促进空气和水的充分接触。废水从塔的上部喷淋到填料上形成分散的水滴，同时由风机从塔底吹入空气，使气水充分接触，游离氨从废水中吹出。

2.5 主要设备

主要设备见表1。

表1 主要设备

3 工程运行

为验证蒸氨-吹脱工艺的氨氮去除效果，在系统调试时以8 m3/h水处理量为基础，分别考察了预处理pH、蒸氨进水温度、蒸氨塔底温度、吹脱温度、吹脱气液比等因素。以下为工程调试时的各项数据。

表2 蒸氨-吹脱系统调试数据

通过上述试验对比，确定最佳运行参数，预处理pH 13.0、蒸氨进水温度75℃、蒸氨塔底温度95℃、吹脱温度35℃、吹脱气液比200，出水氨氮均低于600mg/L，满足后续的生化处理要求。该系统氨氮去除率在97%以上，COD去除率在45%以上。

4 结论和建议

（1）蒸氨-吹脱法处理高浓度氨氮污水具有较理想的效果，出水氨氮可稳定在600mg/L以下。进入生化系统进一步处理后，氨氮可达国家一级排放标准15 mg/L。

（2）蒸氨-吹脱法工艺需要使用低压蒸汽加热脱氨，运行成本偏高，不适用于氨氮浓度低于10000mg/L，水量大于500 t/d的污水处理系统；

（3）蒸氨塔运行一阶段后，污水中溶解的钙镁离子易在塔内形成碳酸盐，蒸氨效率降低，需定期对蒸氨系统进行清洗维护。

（4）蒸氨过程回收的15%氨水可回用于生产，按照外购氨水价格500元/吨计算，节省费用80万/年。

[1] 刘文龙，钱仁渊，包宗宏．吹脱法处理高浓度氨氮废水[J]．南京工业大学学报, 2008, 30 (4) ：56- 59．

[2] 仝武刚，王继徽，刘大鹏．高浓度氨氮废水的处理现状与发展[J].工业水处理， 2002, 22 ( 9) ：9- 12．

[3] 杨绿，何庆琳．低碳脂肪胺生产工艺及其应用[J] ．精细与专用化学品，2011，19(2)：9- 12．

[4] 陶景忠，刘志奎．含胺选矿药剂生产废水生物处理工程实例[J]．化工矿物与加工，2006，27（6）：28-29．

Engineering Practice on Treatment of High Concentration Ammonia-Nitrogen Waste Water by Ammonia Evaporation-Air Stripping Process

Pan Yuanbing , Zhao Jia , Mei Jinlong
(Wilmar Oleochemicals, Lianyungang 222066, Jiangsu, China)

Based on the high concentration of ammonia nitrogen included in waste water during aliphatic amine production, the treatment technology of ammonia evaporation-air stripping was proposed. The process fl ow, ammonia-nitrogen removal mechanism and main equipment were introduced. Engineering practice showed that ammonia evaporation-air stripping system features high-efficiency ammonia-nitrogen removal, easy and fl exible to handle, and stable operation.

ammonia-nitrogen ; ammonia evaporation ; air stripping ;

TQ649.4

A

1672-2701（2017）10-80-03