含高氨氮废水处理方案

1、v1.0可编辑可修改00HQNGHUBODA含高氨废水蒸氨处理系统可行性设计方案【初步设计】项目使用单位：越南河内市碧越清萍股份有限公司项目设计制造：中国洪湖市博达石化设备有限公司二000年五月二十八日v1.0可编辑可修改 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 1. 1概述2 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 蒸氨塔方案2 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 二、蒸氨处理工艺流程 4工艺流程简图（详细图见附后 CAD图）5 HYP

2、ERLINK l bookmark6 o Current Document 三、工艺设计说明 5设计能力及相关运行参数 5原料及能耗5工艺特点6专业设备6设备选型6 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 四、建筑结构及平面布置 7 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 五、电气、仪表及自动控制 7电气7仪表及自动控制8 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 六、环境保护、劳动安全及消防 9 HYPERLINK l bookmark18 o Current Do

3、cument 七、工作制度及定员 9工作制度9劳动定员9 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 八、公用及辅助工程（略） 9 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 九、工艺设备一览表及投资 10 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 十、技术经济分析 11投资估算11经济分析结论 11 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 十一、项目进度计划 11 HYPERLINK l bookmark30 o Current

4、 Document 十二、质量保证和服务承诺 12 BDZA型系列蒸氨塔特点简介 13氨分缩器的特点 15一、含氨废水处理方案v1.0可编辑可修改 1. 1概述含氨废水是污染物浓度高、色度大，毒性大且难以降解的典型有机废水， 即 使作为熄焦用水，也会对熄焦、输筛焦系统的设施造成腐蚀。各公司的焦化废水 处理方式，根据各企业自身的情况不同，会采用不同的工艺流程。通常系通过水 质调节、厌氧水解酸化、缺氧生物脱氮、好氧生物的硝化、泥水分离、混合反应、 后混凝系统的沉淀及污泥压滤等工序逐级处理后，达到了合格排放。本方案根据越南河内市碧越清萍股份有限公司提出的设计要求，蒸氨系统设计处理能力为30m3/h,

5、相当于年产80100万吨机焦的焦化厂对应剩余氨水排 量。处理工艺采用直接蒸汽蒸氨法，产生的浓氨进脱硫工段回收使用， 蒸氨后的 废水冷却后进生化处理站。蒸氨系统仅处理剩余氨水，剩余氨水按 NH3-N浓度最高为4500 mg/L进行 设计，处理后废水中NH3-N浓度（挥发氨），塔底废水氨含量：游离氨w 100ppm 总铵含量w 250ppm以满足后序回用熄焦要求。蒸氨塔方案焦化行业早期使用的蒸氨系统一般选用铸铁栅板或泡罩塔，因其处理效率低下、存在诸多问题，难以正常运转，常常难以把废水NH3-N浓度控制在较低水平， 无法满足回用熄焦要求。本方案选用不锈钢新型导向浮阀塔作为主蒸馏设备。采用导向浮阀塔油

6、污不易积存，操作维修简便。蒸出的氨水蒸汽用于脱硫或利用硫 铵系统加以回收，不产生二次污染。蒸氨塔是蒸氨工艺的核心设备，新型导向浮阀蒸氨塔是我公司自主开发的在 我国国内较为先进的蒸馏设备，它可广泛应用于焦化、化肥、煤气化、化工、生 物发酵等行业的蒸馏分离等，具有效率高、操作弹性大、设备维护周期及使用寿 v1.0可编辑可修改 命长等优点，特别适用于含氨废水的蒸馏处理，已在国内数十项含高氨氮废水处 理工程中得到成功应用，通过回访，用户普遍反应良好。原理：新型导向浮阀式蒸馏塔处理含氨废水， 为了系统的稳定运行，氨水进蒸氨塔前须加少量的烧碱调pH值至设计值，再经预热后从塔上部进入塔内，同时从塔 下部通入

7、饱和蒸汽，汽液在塔盘上逐层逆流接触进行热交换和传质交换。由于氨相对于水有更高的挥发度，氨不断从液相转移到汽相，在塔顶冷凝器中被浓缩分 离，并回收利用。废水中的氨沿塔向下浓度逐渐降低， 从塔的底部排出时氨的浓 度w 200mg/L,达到工艺设计指标，满足回用要求。特点：新型导向浮阀塔盘是目前国内最佳的塔盘之一。 导向浮阀塔盘具有良好的 流体力学性能和传质性能，它保留了一般浮阀塔盘的优点，克服了其存在的缺点， 与F1浮阀相比：处理能力可提高20流右，效率提高1020%塔盘压降减少 20流右。新型导向浮阀塔盘上设有一个或两个导向孔，导向孔的开口方向与塔盘 上的液流方向一直，在操作中从导向孔中喷出的少

8、量气体， 推动塔盘上的液体流 动，从而可以明显减少甚至消除塔盘上的液面梯度， 还可消除塔盘上的液体滞止 区，并且可减少液体的泄漏量。导向浮阀为矩形，在操作中气体主要从浮阀的两侧喷出， 汽体喷出的方向 垂直于液流方向，因此塔盘上的液体返混是很小的，故其效率高。阀体在操作中不转动，因此基本无磨损，不易脱落，使用寿命长。塔盘本身不易堵塞，操作周期长，维护工作量小，可大大降低维修费用v1.0可编辑可修改 蒸氨塔的主体材质为不锈钢，耐腐蚀性好，若有渣垢残留则易于清除，设 备寿命长，与铸铁泡罩塔和铸铁栅板塔相比，处理量大、操作弹性大、维修方便, 重量轻，不必设置框架，土建投资低。二、蒸氨处理工艺流程如果高

9、浓度的氨氮废水直接进行生化处理，往往需加十几倍的清水进行稀 释，这样会使生化设施庞大，增加运行成本。通常先经蒸馏处理，使NH-N含量大幅降低后再做生化处理。我国许多项目， 早期使用的蒸氨系统一般选用铸铁栅板或泡罩塔， 因其处理效率低下、存在诸多 问题，难以正常运转，常常无法把去生化处理站的废水 NN浓度控制在规定要 求的水平，现已非常不适宜采用，已经被淘汰。本方案选用新型BDZA-14型系列不锈钢导向浮阀塔作为主蒸馏设备， 采用与 塔直接相连的不锈钢分缩器（四管程），配套pH调节，悬浮颗粒过滤，热量回收 及处理前后废水的贮存等设备，形成完整、可靠而又相对独立的处理系统。高浓度的氨氮废水经氨水泵

10、加压入热交换器，（如果高浓度的含氨废水中的 固定氨含量较大的话，需向高浓度的氨水中加入工业碱液， 使其中的固定铵转化 为挥发氨）。高浓度氨水在换热器中与蒸馏后塔底排出的热蒸氨废水换热后入蒸 氨塔上部；直接蒸汽从塔底加入与氨水逆流接触， 蒸出的氨水蒸汽直接在装设于 塔顶的分缩器中部分缩凝，冷凝液作为回流液依靠重力流回塔内， 未冷凝部分的 氨水蒸汽经氨冷凝冷却器后得到回收的氨水。 塔底蒸馏后的废水先与入塔氨水换 热后温度降低至60C左右，再进入废水冷却器，用循环水进一步冷却废水后送 废水槽，由废水泵抽送至至生化站做进一步处理。v1.0可编辑可修改 工艺流程简图(详细图见附后 CADS)三、工艺设计

11、说明蒸氨后的氨水浓度大大的降低，蒸出的氨回收后可以作为化工原料， 蒸馏后 的废水氨氮含量控制在生化处理允许的水平，设计能力及相关运行参数蒸氨工序设计处理高氨氮水量为 35mVh进塔剩余氨水预热温度： 90C蒸氨塔顶压力：MPa蒸氨塔底蒸汽流量：3 t/h左右出分缩器的氨水蒸汽温度：100 2 C塔顶氨水冷凝液取样分析 NH3浓度：%(wt.%)塔底温度：105110C换热后废水温度：V 60 E本工序处理后废水NH3-N含量：V 200 mg/L处理后废水pH: 89(11)回收氨水浓度10%原料及能耗蒸氨使用的原料主要为烧碱，规格为浓度 30%勺工业液碱。v1.0可编辑可修改 本工序消耗蒸汽

12、量约为饱和蒸汽），循环冷却水耗量夏天为100-150t/h （冬天约为 50-80t/h ）。工艺特点1）为控制废水NHkN，在蒸馏前加入NaOH使剩余氨水中的固定铵转化为挥 发氨被回收，可把废水NHkN控制在较低水平，一次蒸馏成功。2）采用先进的BDZA型系列导向浮阀塔作蒸氨塔，适应操作弹性较大的要求， 先进的导向浮阀塔盘不易堵塞，可长期的运行。大大节约检修和维护费用。3）充分利用废热，节能降耗，减少运行成本。专业设备主体设备蒸氨塔及配套的塔顶分缩器和氨冷凝冷却器，全部采用不锈钢材料，独特设计，耐腐蚀，不堵塞，可在较高的温度下长时间的运行。只需对设备 的外部做保温处理即可。彻底的解决了以前蒸

13、氨塔出现的问题，简单方便。另外针对本工程的氨氮含量相对比较高的特点，特意增加了塔内塔盘的层数，即由以前的22层增到28层。设备选型（1）蒸氨塔采用我公司自主开发的 BDZA-14型导向浮阀塔，塔径1400mm有效塔高。考虑到剩余氨水的腐蚀性并且温度较高，材质选用304。（2）废水换热器选用两台板式换热器，换热效率高，一开一备，材质304，换热面积70吊,便于拆卸清洗，适于废水换热。（3）分缩器一台，四管程U型管式换热器，材质选用 304，换热效率高，其换热面积 35吊，直接连接到蒸氨塔塔顶。（4）碱贮槽v1.0可编辑可修改 初定新建1台有效容积为50m3的液碱贮槽，材质为Q235B加内防腐。（

14、5）加碱泵两台，计量泵，N=，手动调节流量。（6）氨水泵考虑到废水的腐蚀性，选化工离心泵，流量 35mVh，材质为不锈钢，2台, 开一备。（7）氨冷凝冷却器1台，四管程U型管式，材质304，换热面积70mi。（8）管道混合器1台，材质Q235四、建筑结构及平面布置蒸氨工序整个占地面积较小，工艺设备（泵类除外）全部露天布置，根据场 地现状布置，争取工艺管道合理流畅，尽量节省占地面积，电气、仪表控制室利 用现有厂房。设备基础：蒸氨塔设备基础采用现浇钢筋砼结构，加垫层；碱贮槽等其它设备 基础采用现浇混凝土基础即可，并做好外部防腐。前段的高氨氮废水槽和后端的回收氨水槽可建为地下钢砼结构。五、电气、仪表

15、及自动控制电气电气设计范围包括蒸氨系统所用泵等动力设备、仪表用电及照明设备的配 电、接地。用电设备实际用电功率不会超过 5KWv1.0可编辑可修改 仪表及自动控制本方案中采用的主要的标准规范（略）蒸氨主系统的仪表控制采用集中控制， 单设控制室（台），重要的参数将在控 制台上显示，部分需调节的参数可通过控制台调控，一般参数就地显示。控制系统说明：在蒸氨系统中包括两个自动调节回路：出分缩器氨水蒸汽温度调节和蒸氨塔 底温度调节及相应的ph调节。示意图如下：图1进塔氨水pH值调节原理图图3蒸氨塔塔底温度调节原理图v1.0可编辑可修改 六、环境保护、劳动安全及消防该蒸氨处理系统配合该厂的污水处理系统使用

16、。劳动安全及消防按照该单位 日常要求执行。七、工作制度及定员工作制度生产、辅助装置及公用工程设施8640小时/年运行，每天三班，配备四班 的操作人员，即四班三运转制。劳动定员蒸氨系统可设4个班次，每班1人，管理人员由生产工段或车间兼职管理。八、公用及辅助工程（略）v1.0可编辑可修改1010九、工艺设备一览表及投资序号名称规格材质数量投资预算（万元）备注1BDZA-14蒸氨塔不锈钢1台导向浮阀塔，含28层塔盘和一层收液盘2氨分缩器不锈钢1台置于塔顶3氨冷凝冷却器不锈钢1台4废水换热器不锈钢2台1开1备5加碱泵不锈钢泵头2台1开1备6碱贮槽Q235B1台内衬防腐，加换热盘管7管道混合器Q235B

17、1台8设计及服务费9设备运输费以实际产生为准10合计178【说明】 由于市场变化较大，设备以当时市场价格采购为准v1.0可编辑可修改 十、技术经济分析投资估算投资估算一览表序项目投资预算备注号1设备购置费（万元）根据甲方工艺情况取舍设备，（辅助设备厂方可自己2安装费）包括界区内的工艺管道、阀门节约成本腐、保温材料，蒸3（含材料 电气、仪表氨塔的梯子、平台等（甲万可自行安装）包括电气、仪表、自控设备购置费、安装材料及安装调试费4土建投资设备基础等，（控制室和设备基础处理由项目使用方负责）5设计费全部氨水蒸氨系统的设计和规划6调试费试车后的正常运行和操作工的培训7税金8合计经济分析结论该蒸氨工程程

18、投入使用后，为生化处理奠定了良好基础，具有良好的社会环 保效益，同时每年减少了大量的排污费，氨水回收的产品也具有一定的经济效益， 是一个社会效益和经济效益并存的可行项目，对公司的长远发展有十分积极的意 义。十一、项目进度计划设计30天，设备制造及施工（包括土建、设备安装） 80天，调试15天， 总工期为100天（设计、施工、设备制造和安装工作可以部分交叉）。也可满足 用户的要求，60天左右完成全部工程项目。v1.0可编辑可修改 十二、质量保证和服务承诺保证工程的正常实施和达标验收含氨废水处理工程是一个多方合作的项目， 有许多单位参与，这就需要每 个合作伙伴都能够积极配合，争取工程的正常实施。我

19、公司保证完全按照合同书 的要求，按时、保质努力做好每一个环节的工作。含氨废水处理工程的达标验收是整个工程的目的， 但长期稳定地运行并达 标才是最终目的。我公司作为工程设计和设备制造方， 在确定工艺路线时，将最 实用、最经济、最简捷的技术用于工程中。并可为用户：培训精干的运营管理队伍在工程实施的过程中，我公司可为业主培训以下人员：技术员：主要负责正常的运营管理和技术指导工作；操作工：主要负责各个设备的正常运行；维修工：主要负责常规的检修和维修工作。化验员：主要负责常规项目的测试工作。提供技术咨询和技术服务提供工程实施过程中和竣工后的技术咨询；提供给业主与工程相关的最新技术资料。v1.0可编辑可修

20、改 BDZA型系列蒸氨塔特点简介概述：蒸氨塔是蒸氨工艺的核心设备，塔盘型式为导向浮阀，导向浮阀蒸氨塔是我 公司自主开发的在国内较为先进的蒸馏设备，它可广泛应用于焦化、化肥、煤气化、化工、生物发酵等行业的蒸馏分离等，具有效率高、操作弹性大、设备维护 周期及使用寿命长等优点，特别适用于含氨废水的蒸馏处理，已在多项工程中成 功应用。原理：导向浮阀式蒸馏塔处理含氨废水，须首先调 PH值至设计值，使废水中的固 定氨转化为挥发氨即分子氨，再经预热后从塔上部进入塔内，同时从塔下部通入 饱和蒸汽，汽液在塔盘上逐层逆流接触进行热交换和传质交换。由于氨相对于水 有更高的挥发度，氨不断从液相转移到汽相，在塔顶冷凝器

21、中被浓缩分离，可以 回收利用。废水中的氨沿塔向下浓度逐渐降低，从塔的底部排出时氨的浓度根据 原水的浓度和对工艺的调节，可满足生化对氨氮浓度的处理要求， 达到工艺设计 指标。特点：导向浮阀为矩形，两端阀腿平折，使用中阀体即使在汽液不均衡冲击下也 不会出现转动，因此基本无磨损，不易脱落，使用寿命长。导向浮阀在塔盘上的排列方式采用汽体从浮阀的两侧喷出，汽体喷出的方向垂直于液流方向，与F1浮阀及其它塔型相比，消除了与液流反方向的汽体推 力，因此塔盘上的液体返混很小，提高了效率；塔盘间距小（塔总高降低），降低了投资费用。与F1浮阀相比：处理能力可提高20流右，效率提高10-20%（脱 v1.0可编辑可修

22、改 氨效率可达96%;塔盘压降减少20流右；与垂直筛板塔相比，处理能力略大、 效率相当，塔盘压降低，塔阻力小，不易堵塞，工艺操作条件不苛刻；操作弹性大，节省蒸汽（如：处理 15Kg/h氨水量，较其他型式的塔每年 可节省蒸汽4200吨）。阀体顶部设置导向斜孔，布置到塔盘上时浮阀的导向孔与液流方向保持一 致，导向孔喷射的汽体推动液流可使塔盘上液层厚度更均匀。在远离降液管、靠近塔壁的弓型区域，液流行程长，易使液体滞留，在此区域装设带有两个导向孔 的浮阀，增大汽体喷射对液流推力，使液流加速，从而消除液体滞止区，使塔盘 各部位均衡发挥效率。使用过程中，浮阀随汽流上下浮动，汽量大时浮阀开度就大，汽量小浮阀

23、 开度就小，使汽流速度基本保持不变，而其它形式塔盘大多数使汽流速度与汽量 呈正比关系。导向浮阀塔的这一特点既能保证其具有很大的操作弹性（低负荷时 不漏液保持处理效率，高负荷时不会因高汽速产生雾沫夹带仍保持有效处理），又能使塔盘压降维持在较低水平。浮动的阀体具有自净功能，使用过程中塔盘不易堵塞，对处理易结垢物料 可延长操作周期，减少维护工作量，降低维修费用。导向浮阀塔结构简单,相对容易制造，是性价比突出的新型塔设备。导向浮阀塔与其他塔型的比较（如下表）：项目塔型处理能力处理效率操作弹性压降耗能抗堵性能维修难度投资费用综合评价铸铁栅板塔小低小大高差难低差条形泡罩塔小低小大高差难高差改进泡罩塔中中大中中差难高中普通筛板塔中低小大高差中低差垂直筛板塔中高中大中中难中中F1浮阀塔中中中小中中中中中v1.0可编辑可修改 导向浮阀塔大高大小低优易中优氨分缩器的特点本设备为内置式，直接