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氨氮廢水處理工藝實(shí)例分析論文
摘要:指出鉛鋅冶煉廠氨氮廢水的種類和特點(diǎn),探討與選擇適當(dāng)?shù)奶幚砗突赜眉夹g(shù)路線,以達(dá)到節(jié)水減排、穩(wěn)定運(yùn)行的目的。
關(guān)鍵詞:氨氮廢水;工藝流程;存在問(wèn)題
某鉛鋅冶煉廠氨酸法吸收SO2煙氣產(chǎn)生了高氨氮廢水,氨氮含量達(dá)到5000mg/L。若將其直接排放,勢(shì)必對(duì)周邊環(huán)境及植物生長(zhǎng)等帶來(lái)危害。同時(shí),若在進(jìn)行重金屬?gòu)U水處理前,沒(méi)有把高氨氮廢水中的NH3-N去除掉,重金屬離子就會(huì)和廢水中的氨氮形成絡(luò)合物,無(wú)法去除廢水中的重金屬離子。鑒于此種情況,在廠內(nèi)建設(shè)了一座氨氮廢水處理站對(duì)高氨氮廢水進(jìn)行處理。
1系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)及要求
1.1處理能力處理能力:150m3/d處理時(shí)間:24h/d1.2原水成分及處理要求(1)廢水的水質(zhì):NH3-N:5000mg/LPH:0.91~2.73F-:338~1422mg/L由上述離子含量根據(jù)電荷平衡式推算出H2SO4約為:10000-12500mg/L,其它含有部分重金屬:Pb:1.77~23.8mg/LZn:15.7~1181mg/LCd:0.286~5.24mg/LAs:4.06~35.4mg/L(2)處理要求:出水水質(zhì):NH3-N:≤35mg/LF-:≤10mg/L2工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1工藝流程簡(jiǎn)圖(圖1)2.2工藝流程說(shuō)明2.2.1預(yù)處理工序。30%燒堿溶液制備:來(lái)料采用片堿,設(shè)置片堿存貯間,由抓斗起重機(jī)送入30%燒堿制備池中,加水?dāng)嚢韬笾瞥?0%濃度的氫氧化鈉溶液(燒堿溶液),為保證燒堿溶液濃度的穩(wěn)定性,設(shè)置2座燒堿制備池,互為備用。由燒堿投加泵將燒堿制備池中燒堿輸送到調(diào)堿反應(yīng)罐中調(diào)節(jié)pH值。為節(jié)省能耗和保證投加量的準(zhǔn)確性,根據(jù)調(diào)堿反應(yīng)罐出水pH值高低調(diào)整燒堿投加量,滿足后續(xù)設(shè)備對(duì)來(lái)水pH值的要求。預(yù)處理:來(lái)自生產(chǎn)車間的工藝氨氮廢水進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量,廢水通過(guò)廢水提升泵進(jìn)入調(diào)堿反應(yīng)罐,在調(diào)堿反應(yīng)罐中投加燒堿溶液調(diào)整pH值至11.5左右,使水中離子氨轉(zhuǎn)化為游離氨,出水用污泥提升泵送入廂式壓濾機(jī),經(jīng)廂式壓濾機(jī)脫水后的泥餅由汽車外運(yùn),壓濾后出水進(jìn)入中間水箱穩(wěn)壓穩(wěn)流后進(jìn)行除氨處理。調(diào)堿反應(yīng)罐設(shè)置2臺(tái),互為備用。廂壓機(jī)設(shè)置1臺(tái)。2.2.2除氨工序。中間水箱中待處理的含氨廢水通過(guò)除氨泵進(jìn)入高分散法除氨工藝除氨塔進(jìn)行除氨。為防止水箱以及管道里殘留的顆粒物對(duì)后續(xù)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,在除氨泵的進(jìn)口設(shè)置Y型過(guò)濾器。經(jīng)過(guò)前面預(yù)處理后廢水中離子態(tài)的銨轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)氨,通過(guò)除氨塔使廢水中的游離氨逸出,由少量的空氣攜帶進(jìn)入除氨塔的吸收段。除氨尾氣采用稀硫酸進(jìn)行循環(huán)吸收,制備硫銨溶液。為滿足設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性及連續(xù)性,設(shè)置溶液循環(huán)槽2臺(tái)。因本項(xiàng)目除氨后廢水和不含氨氮的污酸廢水混合后,氨氮可達(dá)標(biāo)排放。為降低投資成本,本方案采用
2塔串聯(lián)循環(huán)
2遍的除氨工藝。2.2.3尾氣吸收工序。兩座除氨塔都采用KMDA-Ⅰ型除氨塔,帶吸收段,采用5%的稀硫酸吸收除氨尾氣,產(chǎn)生濃度為35%左右的硫銨溶液外運(yùn)。吸收后的除氨尾氣的排放滿足GB14554-93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中高度與排放量要求,可直接排空。調(diào)堿反應(yīng)罐、廂壓機(jī)房、中間水池、緩沖水池和段間水池設(shè)置成密閉形式,并通過(guò)排氣孔將水箱中氨氣用引風(fēng)機(jī)引入一級(jí)除氨塔吸收段用稀硫酸吸收。在項(xiàng)目建成后,企業(yè)組織了除氨裝置的考核驗(yàn)收工作,原水氨氮濃度在4151~10190mg/L之間波動(dòng),經(jīng)二遍除氨,即4塔處理后出水氨氮濃度在2.77~58.5mg/L之間,總?cè)コ蚀笥?9.1%,達(dá)到了處理能力及出水水質(zhì)的要求。
3存在問(wèn)題
通過(guò)詳細(xì)了解除氨塔以及預(yù)處理系統(tǒng)運(yùn)行情況,同時(shí)查閱相關(guān)技術(shù)資料,與設(shè)備廠家、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員開(kāi)展技術(shù)交流,查找系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),進(jìn)一步完善現(xiàn)有工藝。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行,存在的主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn):一是,除氨塔布水裝置采用PVC材質(zhì),因整個(gè)工藝要求PH值控制在11以上,布水裝置容易結(jié)垢,大致運(yùn)行一周,就需要對(duì)布水裝置進(jìn)行清洗和拆除處理,PVC材質(zhì)硬度較低,在拆除過(guò)程中極容易損壞;二是,布水裝置分散器采用PVC材質(zhì),發(fā)現(xiàn)從分散器噴出的水呈柱狀,霧化效果差;三是,在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),除氨塔除氨效率與空氣溫度成正比,尤其是在冬天除氨塔除氨效率明顯低于夏天。由于原設(shè)計(jì)對(duì)進(jìn)入除氨塔內(nèi)的空氣未考慮加熱措施,在冬季運(yùn)行過(guò)程中,吹脫一遍,出水氨氮含量達(dá)不到出水水質(zhì)要求,從而需要進(jìn)行重復(fù)吹脫,使得每天的處理能力減小,能耗增大。鑒于上述存在的問(wèn)題,目前已進(jìn)行了改造,具體改造措施為:
。1)布水裝置材質(zhì)采用316L不銹鋼;
。2)采用“多孔菱形輻流”的布水方式;
。3)在廠區(qū)內(nèi)已有的低壓蒸汽管上引一根蒸汽管道,至風(fēng)機(jī)出口與除氨塔進(jìn)風(fēng)口的管道上,根據(jù)室外溫度情況調(diào)整閥門開(kāi)啟。目前,這兩個(gè)薄弱環(huán)節(jié)已成功解決,且效果良好。
4效益分析
。1)運(yùn)行成本分析。本項(xiàng)目運(yùn)行成本分析按150m3/d確定噸水運(yùn)行費(fèi)用,具體見(jiàn)表1。表1(2)環(huán)境效益及二次污染分析。本項(xiàng)目環(huán)境效益及二次污染分析按150m3/d處理量,年運(yùn)行330天核算。(如表2)氨氮廢水處理站工程的建設(shè)有效消減了氨氮等污染物質(zhì),對(duì)保護(hù)以禮河水系環(huán)境質(zhì)量具有積極意義。
5結(jié)束語(yǔ)
氨氮廢水處理站工程的實(shí)施,能有效控制高氨氮廢水對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境的危害,對(duì)保持企業(yè)生產(chǎn)區(qū)環(huán)境質(zhì)量、實(shí)踐企業(yè)建設(shè)花園工廠目標(biāo)、改善會(huì)澤縣城面貌,有著極其重要的意義,是非常必要的。
作者:陳宏儒 單位:昆明有色冶金設(shè)計(jì)研究院股份公司
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