合成氨污水終端處理裝置運(yùn)行總結(jié)

李 森

（安徽阜南新天化工有限公司，安徽阜南 236300）

0 引 言

阜南新天化工有限公司是一家綜合型化工企業(yè)。經(jīng)過30a的發(fā)展，目前企業(yè)主要產(chǎn)品年生產(chǎn)能力為：甲醇50kt、液氨60kt、雙氧水150kt、碳銨180kt。在合成氨生產(chǎn)過程中有大量的污水產(chǎn)生，這些廢水中含有懸浮物、有機(jī)物、氨氮等，若不經(jīng)處理直接排放，勢(shì)必造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。為保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，公司于2008年新建了一套2 000m3／d污水終端處理裝置。

1 合成氨污水來源及水質(zhì)情況

1.1 污水來源及水質(zhì)情況

合成氨企業(yè)污水主要來自合成、碳化循環(huán)水；壓縮、雙氧水循環(huán)水；造氣、脫硫循環(huán)水；淺除鹽再生廢水；生活及含油廢水；初期雨水及其他廢水。

污水處理裝置進(jìn)口污水水量及水質(zhì)見表1。

表1 污水水量及水質(zhì)

1.2 污水處理裝置出口水質(zhì)設(shè)計(jì)指標(biāo)（表2）

表2 出水水質(zhì)要求

2 污水處理裝置簡(jiǎn)介

經(jīng)多次考察、論證，公司決定采用運(yùn)行能耗較低的A2／O工藝，如圖1。各污水處理池及其作用簡(jiǎn)介如下。

（1）格柵井 由于廢水中含大粒徑懸浮物和飄浮物，為保證后續(xù)處理順利進(jìn)行，防止機(jī)械設(shè)備損壞而設(shè)置。

圖1 A2／O工藝流程簡(jiǎn)易框圖

（2）集水井 收集來水。正常運(yùn)行的情況下，集水井的水由提升泵提升進(jìn)入預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池；當(dāng)有意外情況發(fā)生，水質(zhì)比較惡劣時(shí)，則放入事故池。

（3）事故池 當(dāng)有意外情況發(fā)生，水質(zhì)比較惡劣時(shí)，集水井的水進(jìn)入事故池。在事故池中設(shè)置提升泵，可以將水均勻提升至預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池。

（4）預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池 其目的是調(diào)節(jié)勻和污水的水質(zhì)及水量，設(shè)置成預(yù)曝氣形式，削減高峰負(fù)荷，以利于后續(xù)處理，減少處理構(gòu)筑物的體積和節(jié)省投資費(fèi)用。

（5）隔油沉渣池 預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池出水進(jìn)入隔油沉渣池，通過水力折流，將水中的油類物質(zhì)隔離在池內(nèi)，并起到一定的沉淀作用，去除部分懸浮物。

（6）中和池 預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池的水由調(diào)節(jié)池提升泵提升進(jìn)入中和池，在中和池中加酸或堿來調(diào)節(jié)污水的pH值，以利于后續(xù)處理單元的正常運(yùn)行。

（7）絮凝沉淀池 中和池的出水自流進(jìn)入絮凝沉淀池，在絮凝沉淀池前加入硫酸亞鐵，以去除水中的氰化物，同時(shí)加入助凝劑PAM，以加強(qiáng)沉淀物的沉降性能。

（8）ABR折流反應(yīng)池 氣浮池的出水進(jìn)入ABR折流反應(yīng)池。其全稱為厭氧折流板反應(yīng)器，是一種高效節(jié)能厭氧裝置。特點(diǎn)是在反應(yīng)器內(nèi)沿水流方向設(shè)置多層隔板，將反應(yīng)器分隔成若干個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)室，每個(gè)反應(yīng)室都是一個(gè)先升流后降流，類似厭氧污泥床的單元。在各反應(yīng)室內(nèi)，水力特性接近完全混合式，而在整個(gè)反應(yīng)器中則類似于推流式。廢水進(jìn)入反應(yīng)室沿導(dǎo)流板上下折流前進(jìn)，依次通過每個(gè)反應(yīng)室的污泥床，廢水中的有機(jī)物通過與微生物充分接觸而得以去除。借助廢水流動(dòng)的作用，反應(yīng)室中的污泥上下運(yùn)行，由于導(dǎo)流板的阻擋作用和污泥自身的沉降性能，大量厭氧污泥被截留在反應(yīng)室內(nèi)。ABR工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的設(shè)備，但其對(duì)懸浮物以及COD、BOD的去除效果卻很好。由于ABR工藝的特殊反應(yīng)機(jī)理，處理后的出水，好氧處理所需的時(shí)間、能耗更少，出水效果更好，從而使整個(gè)工藝運(yùn)行能耗降低，更為穩(wěn)定可靠。

（9）缺氧池 廢水在缺氧池中進(jìn)行反硝化反應(yīng)。反硝化反應(yīng)是指硝酸氮（NO3－N）和亞硝酸氮（NO2－N）在反硝化菌的作用下，被還原為氣態(tài)（N2）的過程。在反硝化菌的代謝活動(dòng)下，NO3－N有二個(gè)轉(zhuǎn)化途徑，即：同化反硝化（合成），最終產(chǎn)物為有機(jī)氮化合物，成為菌體的組成部分；異化反硝化（分解），最終產(chǎn)物為氣態(tài)氮，一般以后者為主。反硝化反應(yīng)式如下：

（10）生物接觸氧化池 生物接觸氧化處理技術(shù)的實(shí)質(zhì)之一是，在池內(nèi)填充填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物新陳代謝的作用下，污水中的有機(jī)污染物得以去除，污水得到凈化。生物接觸氧化法的主要特征是，采用浸沒在水中高孔隙率、大比表面積的填料，在其表面為微生物附著生長(zhǎng)提供好氧生物膜。因其比表面積大，可附著的生物量大，同時(shí)因其孔隙率大，基質(zhì)的進(jìn)入和代謝產(chǎn)物的移出，以及生物膜的自身更新脫落，均較為通暢，使得生物膜能保持高活性和較高生化反應(yīng)速率。它兼有活性污泥法的特點(diǎn)。綜上所述，生物接觸氧化是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是：

① 對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)力；

② 污泥生成量少，不產(chǎn)生污泥膨脹的危害，能夠保證出水水質(zhì)；

③ 回流量小，易于維護(hù)管理；

④接觸氧化池單位體積的生物量多，容積負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短；

⑤節(jié)能效果明顯；

⑥ 不產(chǎn)生濾池蠅，也不散發(fā)臭氣；

⑦ 具有脫氮除磷功能。

（11）斜管沉淀池 接觸氧化池出水進(jìn)入斜管沉淀池，通過斜管的高效自然沉淀作用，將污水中大量污泥沉淀至污泥斗，上部清液自流進(jìn)入清水池，池底污泥經(jīng)氣提裝置回流至第一級(jí)接觸氧化池或排至污泥濃縮池。

（12）清水池 廢水經(jīng)二級(jí)沉淀池自流進(jìn)入清水池，在清水池中徹底澄清后回用或者達(dá)標(biāo)排放。

（13）污泥濃縮池 斜管沉淀池中的污泥排至污泥濃縮池，在其中消化減容后，通過污泥提升泵提升至污泥絮凝罐，在污泥絮凝罐加藥絮凝，然后由泵送入帶式壓濾機(jī)，壓出的泥餅外運(yùn)。

3 主要設(shè)備及規(guī)格（表3）

4 裝置運(yùn)行情況及注意事項(xiàng)

4.1 裝置運(yùn)行情況

2008年10月裝置開始投加活性污泥及高效生物菌種并試運(yùn)行。經(jīng)過近2個(gè)月的調(diào)試和菌種培養(yǎng)、馴化，2008年12月4～6日我公司委托市環(huán)境監(jiān)測(cè)站對(duì)該裝置進(jìn)行了連續(xù)72h的驗(yàn)收監(jiān)測(cè)，具體數(shù)據(jù)如下。

（1）進(jìn)口水質(zhì)（平均值）

表3 主要設(shè)備及規(guī)格一覽表

（2）出口水質(zhì)（平均值）

4.2 運(yùn)行中注意事項(xiàng)

（1）按時(shí)分析進(jìn)水水質(zhì)（每班至少1次），并根據(jù)進(jìn)水情況對(duì)裝置進(jìn)行調(diào)整。COD既是污染物又是生物菌種的營(yíng)養(yǎng)成分，與NH3－N要求達(dá)到3∶1以上的比例。比例過低時(shí)要補(bǔ)加一定的碳源，如甲醇等。否則將影響氨氮的處理效果。

（2）生物接觸氧化池底部的曝氣頭因老化脫落時(shí)要及時(shí)更換，時(shí)間過長(zhǎng)不僅影響曝氣效果，而且會(huì)使其他曝氣頭進(jìn)泥堵塞。

（3）一沉池內(nèi)的污泥具有活性而且量較大，要及時(shí)回流到一級(jí)氧化池，否則將會(huì)發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象，不但會(huì)把斜管損壞而且使系統(tǒng)內(nèi)的活性污泥量不足，嚴(yán)重影響處理效果。

5 結(jié) 語(yǔ)

污水終端處理裝置投運(yùn)后，效果非常明顯。正常情況下出口氨氮低于10mg／L。進(jìn)水中的COD和氨氮分別在200mg／L、120mg／L以下時(shí)，無需添加堿或藥品，出口水質(zhì)即可達(dá)到排放要求。運(yùn)行兩年多來，不僅大大減輕了合成氨生產(chǎn)的環(huán)保壓力，而且得到了省、市、縣各級(jí)環(huán)保部門的高度好評(píng)和表彰。