降低電除塵沖洗污水氨氮含量設想

摘 要：通過對石灰電除塵塔所排沖洗污水氨氮含量檢測，根據檢測數據提出降低排污水氨氮含量設想。

關鍵詞：氨氮;氨堿法;純堿;電除塵

2019年1月11日開始堿渣場排水口水質氨氮含量指標高限。1月17日17：00堿渣場排水口水質氨氮含量指標再次超標，為此經系列排查，發現造成該水質氨氮超標的源頭為石灰電除塵塔所排沖洗后污水，為有效控制電除塵塔排污水氨氮含量指標，設計了檢測步驟，根據檢測數據給出分析結論，提出降低排污水氨氮含量設想。

1 氨氮的危害

隨著工業化的發展含氮化合物的排放量急劇增加，已成為環境的主要污染源，氮在廢水中以有機態氮、氨態氮、硝態氮以及亞硝態氮等多種形式存在。水環境中存在過量的氨氮會造成多方面的危害，由于NH4+-N的氧化，會造成水體中溶解氧濃度降低，導致水體發黑發臭，水質下降;水中氮素含量太多會導致水體富營養化，藻類大量生長，使水體中出現氧虧現象;長期飲用NO3--N含量超過10mg/L的水，會發生高鐵血紅蛋白癥，因此去除廢水中的氨氮已成為環境治理的重點工作之一。

2 堿業生產廢水排放流程簡述

石灰工序窯氣洗滌塔除塵污水、電除塵塔沖洗水、窯氣分離器分離出來的粉塵一起進入地溝排至污水池，經污水泵輸送至熱電車間灰漿池或重堿車間廢液池、廢液管線外排至堿渣場。熱電鍋爐沖渣水經泵加壓，給排水中和廢水經泵加壓后經管道分別送至煤渣場，沉淀澄清后符合環保要求的清水由煤渣水回收泵回送至熱電、石灰車間重復使用。重堿蒸餾來的廢液及其他外排雜水在廢液地下槽內匯集，用泵送至排渣場排放。廢水進入渣場后，經沉淀澄清，達到符合環保要求的清水排入大海。廢液進入渣場后，經壓濾澄清送往鹽田。

3 電除塵工作原理

電除塵器工作時，其電暈極（芯極）接高壓直流電源的負極，收塵極（管壁）接為正極，在高壓電場的作用下電暈極周圍的空氣被電離生成大量的正負離子，與電暈極性相同的負離子向收塵極運動，與電暈極性相反的正離子向電暈極運動，離子碰到氣體中灰塵粒子就附在塵粒上，塵粒荷電在電場作用下，帶正電的塵粒向芯極運動，帶負電的朝吸塵極運動，荷電塵粒到達電極后放出電荷，還原成中性塵粒，用生產水定期沖洗后再排出，凈化后空氣由電除塵器頂部排出。

4 電除塵塔排污水含氨氮分析

氮氣在通常狀況下不會和氧氣反應，在放電或自然界雷雨天的情況下，產生很大的電壓，氮氣的叁鍵發生開裂，與氧結合成NO，NO很不穩定，自然條件下迅速被氧氣氧化成紅棕色的NO2，NO2與水反應生成稀硝酸。

N2+O2→2NO;2NO+O2→NO2;NO2+H2O→H2NO3

石灰窯氣的主要成分是CO2和N2，另外含有少量CO和O2，其中CO2體積比含量約40%，CO、O2體積比含量各約0.6-1.6%，其余為N2。窯氣在電除塵塔內高壓電場作用下其中的N2和O2會發生氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧氣反應再生成二氧化氮，電除塵塔內陽極管管壁潮濕，NO2極易溶解，在沖洗過程中隨沖洗水一起排出，使污水中含有氮氧化合物成分，污水排至熱電車間灰漿池，進而排至渣場，使渣場外排水氨氮指標升高。

5 檢測過程以及數據收集

為了檢測電除塵沖洗過程含塵污水氨氮含量，設計以下檢測步驟：①將電除塵DCS控制由自動改為手動，首先關閉電除塵出氣閥，出氣閥完全關閉后立即手動斷電，然后打開水閥沖洗，記錄實驗數據如表1;②在第①步基礎上，延長斷電與沖洗間隔時間，記錄實驗數據如表1;③以上第①、②步實驗數據是沖洗污水出來后隨機取樣，未統一取樣時間，存在不同時間段隨著沖洗時間的延長，排污水中的氮氧化合物含量不同的情況，為此以5號電除塵按沖洗時間順序連續取樣分析，記錄實驗數據如表1。

通過數據對比分析看出，①電除塵出氣閥關閉時間控制越短，斷電與沖洗時間間隔越長，沖洗水中氨氮含量越低;②隨著電除塵沖洗時間延長，沖洗污水中氨氮含量在不斷降低，峰值在剛開始沖洗的時間段。

6 減少電除塵沖洗污水氨氮含量思路

①盡量少生成氮氧化合物，在電除塵塔沖洗的時候，待電除塵出氣閥徹底閉合以后，電除塵及時斷電，縮短塔內發生高壓放電的時間，產生的氮氧化合物量就相應減少;②將產生的氮氧化合物在沖洗前盡量抽空，電除塵塔出氣閥關閉以后，延長電除塵斷電與沖洗之間間隔時間，這樣沖洗水氮氧化合物也能降低;③電除塵沖洗污水與泡沫塔污水隔離排放，電除塵污水不再排入污水池，通過增加泵或開挖地溝途徑改排重堿廢液池。

7 結語

按照上述分析數據，電除塵沖洗污水氨氮含量粗略取較大值100mg/L。每臺電除塵沖洗水每次沖洗量為30m3/h。按照生產負荷1000m3/h的廢液量計算，可以計算出因此廢液增加的氨氮含量：100*30/（30+1000）=2.91mg/L。

參考文獻：

[1]陳學勤.氨堿法純堿工藝[M].沈陽：沈陽遼寧科學技術出版社，1989.

作者簡介：

張伙榮（1984- ），男，漢族，江蘇省啟東，本科，中級工程師，研究方向：精細化工，純堿行業，氨堿法。