尿素生產廢水處理工藝技術研究

張 勁

（江蘇省蘇力環境科技有限責任公司，江蘇南京 210029）

尿素生產廢水處理工藝技術研究

張 勁

（江蘇省蘇力環境科技有限責任公司，江蘇南京 210029）

闡述了幾種尿素生產廢水處理工藝技術，通過比較分析，得知生物水解法處理尿素廢水具有工藝簡單，運行費用低，處理效果好等特點，采用SBR工藝及兩級BAF工藝去除尿素廢水，對尿素的去除率分別為90%、85%以上。

尿素；難降解；生物法

尿素是含氮量最高的肥料，從尿素反應中：CO2+2NH3→CO（NH2）2+H2O，得知生成1mol尿素就會生成1mol的水，所產生的廢水中含有大量的尿素及氨氮，這種水體若直接流入湖泊河流中，會導致其富營養化、藻類大量繁殖、水體富氧減少、魚類死亡，破壞生態平衡，所以處理尿素廢水勢在必行。尿素廢水的特點：水質、水量不穩定；氨氮含量高、可生化性差，冷凝液出水溫度較高、造成熱污染、直接威脅到水生生物的存在；污染物濃度高且物質組成復雜。

1 尿素廢水處理技術

1）熱力學水解法：將尿素廢水置于具有高溫、高壓條件的水解塔中，使得CO（NH2）2轉化成NH3和CO2，然后進行回收，該技術能耗大、運行成本高，僅適用于超高尿素濃度的污水處理。

2）化學氧化法：通過電解或投加化學藥劑下將尿素分解或使其從廢水中分離的方法去除，其中電化學法能耗大；化學氧化法需要投入大量的人力、物力，而且產物很難控制。

3）脲酶水解法：雖然脲酶水解法處理效果好，但該技術還很不成熟，脲酶的分離、提純、固定化方法等技術流程需要進一步研究，高昂的操作費用也限制了其在污水處理中的應用。

4）生物水解法：通過微生物的作用，將CO（NH2）2分解成NH3和CO2，以達到去除尿素的目的，生物法處理尿素廢水，具有很好的處理效果，但在處理高濃度尿素時，欲將尿素態氮無害化，污水中需含有足夠的有機物，否則因需投加大量的有機物以維持反應器的正常運行，而增加運行成本。

2 尿素廢水處理工藝

2.1 序批式活性污泥法（SBR）處理高濃度尿素廢水

實驗用水取自某化工廠工藝冷凝液出水，其水質指標如下：尿素200～900mg/L；氨氮：0.1～1.5mg/L；亞硝酸氮：0～3.3mg/L；pH值7.2～8.5。

圖1 SBR實驗裝置

實驗裝置見圖1。SBR反應器高1 000mm，內徑150mm，SBR工藝能夠有效去除廢水中的尿素，在最佳反應條件下：pH值為7～8、曝氣時間為12h、容積負荷＜2.33kg/（m3·d）時，SBR 工藝對尿素的去除率均在90%以上。

2.2 兩級曝氣生物濾池（BAF）處理高濃度尿素廢水

實驗用水取某石化廠冷凝液出水，其水質指標如下：尿素 94～1 550mg/L；氨 氮 0～1.5mg/L；COD 1.1～36.5mg/L；pH值為7.3～8.6。

圖2 兩級BAF實驗裝置

該工藝裝置如圖2，兩級曝氣生物濾池處理廢水，具體參數為：直徑為150mm，墊層厚度為200mm，陶粒層高為2 250mm，柱高為4 200mm；處理水量為50L/h，廢水從濾池底部進入、由濾池頂部出，采用穿孔管曝氣，氣水比為3∶1，反沖洗時采用氣水聯合反沖洗，氣水比為3∶1。在最佳反應條件下，兩級BAF對尿素的去除率均超過85%。該BAF工藝能夠處理高濃度尿素廢水，且去除效果穩定。

2.3 固定化生物流化床處理尿素廠廢水

某尿素廠氨氮廢水采用O/A/O/A工藝，工藝如圖3所示，池體內裝填大孔載體，并通過串聯連接，廢水由池底進入、池頂排除，通過實際運行，發現當水力停留時間為20h，對總氮、氨氮和尿素的去除率可分別達到92%、95%和99%，對氨氮及尿素的去除效果較好。

圖3 好氧/缺氧/好氧/缺氧（O/A/O/A）工藝的固定化生物流化床

3 結論

與其他技術相比，生物分解法工藝簡單，運行費用低，處理效果好，運行管理方便，采用SBR工藝及兩級BAF工藝去除尿素廢水，對尿素的去除率分別為90%以上、85%，取得了較好的去除效果。

[1] 張曉靜，王立芹.尿素工藝廢液處理工藝比較[J].化肥工業，2016，（4）：62-63.

[2] 段付崗.SBR工藝處理高尿素含量污水的試驗與研究[J].中氮肥，2016，（2）：50-53.

Study on Wastewater Treatment Technology of Urea Production

Zhang Jin

This paper describes several urea wastewater treatment technology.Through comparison and analysis，it is concluded that the biodegradation of urea wastewater has the advantages of simple process，low running cost and good treatment effect.SBR process and two-stage BAF process are used to remove urea Wastewater，the removal rate of urea were 90%，85% or more.

urea；refractory；biological method

TQ441.41

A

1003–6490（2017）10–0007–01

2017–07–11

張勁（1982—），男，江蘇南京人，助理工程師，從事環境監測和環境污染治理工作。