淺談氮肥生產污水零排放綜合治理

王穎

摘 要：氨肥行業是水污染重點治理的行業之一，實現生產污水零排放綜合治理不但可以保護節約水資源，同時有利于促進氨肥行業的可持續發展。本文首先概述氨肥行業污水來源的情況，在此基礎上分析了常用、創新的工藝技術的應用情況。

關鍵詞：氨肥；污水；零排放

氨肥生產工業屬于資金、技術密集型的行業，同時還需要大量能耗、排放大量的COD、氨氮、酚類、氰化物、SO2等污染物，其中水污染物量也是相當大的。隨著氨肥技術裝備不斷升級，降低了能耗，但是在生產過程中，氮肥企業仍需排放大量的生產污水。氮肥生產污水不但會嚴重影響周邊的水環境，而且也會極大的限制氨肥行業的可持續發展。因此，在分析氨肥生產污水的排放和控制現狀的基礎上，發現問題并有正對性提出解決措施，有利于促進氨肥工業污水的減排和零排放。

1 氮肥生產污水來源

氨肥行業是耗水大戶，也是水污染重災戶，生產1噸氨將要522.3噸冷卻水，同時還會產生80.84噸的氨氮廢水和8.05噸的其他廢水，污水排放量10噸的氨肥企業較為常見，氨肥行業產生的污水約占全國廢水量的10%。此外，氨肥企業產生的污水中污染成分復雜且含量較大，需要進行多次處理才能達到排放標準，因此治污花費較大。氮肥生產污水的類別較多，按生產原料來分，包括以煤、氣、油為原料的合成氨生產污水；按生產工藝來劃分，包括造氣、脫硫、變換、合成、精制、氨加工等污水；按生產污水性質來分，包括含氰、含氨、含硫等污水。以天然氣為原料的氮肥企業產生的污水主要包括系統過剩的稀氨水、尿素稀碳氨液、合成氨低變冷凝液、化水站酸堿廢液、循環水站含磷排放水、壓縮機潤滑油水等；以煤為原料生產氮肥，產生的污水主要包括造氣洗滌塔和沖渣污水、脫硫產生的污水、銅洗產生的含氨污水；以油作為生產原料時，污水主要包括油造氣炭黑廢水、脫硫污水、含氨污水。

2 綜合治理技術

2.1 常用工藝技術

依據氨肥企業生產污水種類的不同，采取的污水治理工藝技術包括生物法、物理法、化學法等。較為經濟適用的污水治理工藝技術主要有以下幾種：

2.1.1冷卻型塔式生物濾池法

該方法主要是針對造氣工藝產生的污水，具有較高的脫氰效率，適用于排水量較大且污水中含有較高濃度氰化物的中型規模的企業，同時不會產生二次污染，但是基建投資費用較大、管理要求高。其工藝原理：沉淀的污水首先經過塔的上部時，受到噴淋后降溫，然后在經過塔的中部進行生化處理，通過風機來吹脫HCN氣體，最后到達塔的頂部進行生物段降解。

2.1.2涼水塔循環回用法

該方法同樣是針對造氣工藝產生的污水，具有投資小、操作簡單等特點，主要適用于地處農村或郊區的小型氨廠，這些氨廠的排水量較小同時污水的含氰量較低。其工藝原理：沉淀的污水送至塔的頂部，經由噴淋降溫，通過空氣吹脫HCN氣體，噴淋水收集后送至造氣車間進行回用。

2.1.3爐渣過濾法

該方法主要是針對造氣污水鍋爐除塵污水，具有投資運行成本低、去氰效率高的特點，適用于污水量較小的氨肥企業。其工藝原理：產生的污水經過沉淀、冷卻、爐渣過濾，既有篩濾處理，又有生化作用。

2.1.4化學沉淀法

該方法主要是針對氨氮污水，適用于處理高濃度及各種濃度的氨氮廢水，去除效率高達95%。其工藝原理：在氨氮污水中投入Mg2+、PO43-，三者發生反應后沉淀，當PH值達到9時去除率最高。

2.1.5離子交換法

該方法主要是針對工藝冷凝液，適用于處理中等濃度以下的氨氮污水。其工藝原理：將工藝冷凝液加到汽提塔的上部，然后通過填料塔來進行蒸汽汽提，廢氣排放出去，塔底的水通過陽離子交換器，去除NH4+，在陰離子交換器中去除CO32-、SO42-等陰離子，最后經過陰陽離子混床凈化。

2.1.6 CASS法

該方法主要是針對氨氮污水，具有投資少、去除率高、污泥量少等特點，可以實現連續進水、間斷排水。其工藝原理：該方法主要的構成是反應池，前部為生物選擇區，進行預反應，后部為主反應區，池內可以實現A/O法和A2/O法。

2.1.7 I-BAF法

該方法主要是針對氨氮污水和有機廢水，具有高效率去除高濃度、大分子、難降解有機物和氨氮的特點，溫度適應范圍廣，投資費用少。其工藝原理：對比傳統的生物濾池，I-BAF載體具有大孔性網狀結構，表面具有良好的化學性質，能夠很好地吸附細菌微生物。

2.2 創新工藝技術

為了更好地實現氮肥生產污水零排放綜合治理，本著“抓源頭、治末端”的原則，首先從源頭抓起，利用循環冷卻水濃縮減排、脫硫、凈化含油污水、冷凝水深度水解等先進的工藝技術來實現清濁分流、消除和控制污水源頭；同時，利用除氨短程硝化、生物法處理等工藝手段來進行終端處理，在治理污染的同時，可以實現回收利用、降低能耗等。具體的創新工藝技術包括：1）采取造氣、脫硫系統冷卻水閉路循環技術，有效地去除污水中的氰、酚等有害物質，實現零排放；2）利用鍋爐系統除塵水閉路循環技術，有效地去除污水中硫、塵等物質，實現零排放；3）采用栲膠脫硫來進行脫硫，并用連續熔硫工藝回收，有效的去除氨水中的硫；4）對于甲醇殘液，用作造氣夾套鍋爐補水工藝，實現零排放；5）稀氨水進行回收利用、含氨廢水進行提濃后再次回收利用，實現零排放；6）于含油廢水，可以通過回收后作為鍋爐除塵系統的補水，實現零排放；7）于尿素工藝冷凝液，通過深度水解后回收利用氨和尿素，實現零排放；8）利用“一套三”淺除鹽工藝制脫鹽水，將酸、堿廢水回收到鍋爐除塵系統，實現零排放；9）改造尿素、合成氨循環冷卻水系統，進一步提高濃縮倍數，提高利用率；10）廢水進行清濁分流、并進行分級使用，將終端的廢水回用作為鍋爐除塵和造氣循環水，實現廢水利用；11）在線監控污染源、排水口等關鍵部位，調整工藝，提高環保意識并實現污水零排放。

3 結語

氨肥行業作為用水大戶和水資源污染重災區，治理污水實現零排放具有重大意義，需要從源頭進行處理和控制，采用先進清潔工藝技術不產生污水，同時終端采取適宜的工藝進行處理，并進行回收利用，節約用水，提高循環效率。

參考文獻：

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