化肥污水处理工艺

化肥厂废水处理工艺姓名：班级：学号：TOC\o"1-3"\h\u126721.概论 388851.1化肥厂废水 3121211.2化肥厂废水种类 368031.3化肥废水处理方法 4203901.3.1物理法 434801.3.2化学法 5143211.3.3生物法 5228592.生产工艺及产污环节 6279672.1工艺简介 6322032.1.1尿素生产工艺 624602.1.2磷肥生产工艺 714652.1.3钾肥生产工艺 7273622.2产污分析 8180102.2.1氮肥生产产污分析 832742.2.2磷肥生产产污分析 94823.废水处理工艺 1042423.1氮肥废水处理工艺 1012913.1.1工艺分析 10181033.1.2流程说明 11251833.1.3主要构筑物及设备运行参数 11295864.工艺设计 13166114.1概述 1335534.2废水的水量、水质 1384514.3设计工艺流程 14282824.4流程图说明 1420972参考文献： 151.3.2化学法（1）折点加氯法在氨氮废水中加氯后，会发生一系列化学反应，生成的一氯胺和二氯胺称为化合余氯，次氯酸称为余氯。折点加氯法除氨氮的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气。用折点加氯法处理焦化废水，当进水氨氮浓度60mg/L以下时效果最佳，氨氮去除率可达97%以上。（2）化学沉淀法化学沉淀法处理氨氮废水可以回收废水中的氨，生成的沉淀可作为复合肥使用。对氨氮的去除率高，可达90%以上，但费用较高。若废水中含有重金属等物质，产生的污泥将会对环境造成二次污染。（3）离子交换法离子交换法是指以离子交换剂上可交换离子与液相离子间发生交换的分离水中有害离子的方法。对于氨氮废水,常用的离子交换剂有沸石、活性炭、合成树脂等。离子交换法投资省，工艺简单操作方便且天然沸石储量丰富，廉价易得，但是利用离子交换法处理废水将导致交换剂再生频繁增加投资。催化湿式氧化法（CWO）催化湿式氧化法事在催化剂的作用下，在高温高压的液相中，用氧气或空气作为氧化剂，氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物的一种处理方法。催化湿式氧化法净化效率高、流程简单、占地面积少，但要求设备耐高温、耐腐蚀,故投资较大。1.3.3生物法生物法是目前应用最广泛的处理低浓度氨氮废水的方法。生物脱氮是在微生物的作用下，将废水中的有机氮及氨氮经过氨化、硝化反硝化过程最终将氮素转化为N2,从而从水中脱除。硝化过程是指废水中的氨氮在好氧条件下，经好氧细菌的生命活动转化为硝态氮或者亚硝态氮的过程。反硝化过程是指经硝化作用的硝氮或者亚硝氮在反硝化细菌的作用下，转化为N2从水中逸出的过程。反硝化过程产生碱度同时消耗有机碳源。而可以大范围应用于化肥厂废水的工艺一般为A/O工艺。AO工艺法也叫厌氧好氧工艺法，A(Anacrobic)是厌氧段，用与脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。但是一般由于工业废水中成分复杂，重金属及有毒物质多，且大多很少含有微生物生长的必备碳源和能源，故而生物法在处理工业废水时有很大的限制。当然也有外加碳源和能源的条件对某些成分不复杂的工业废水进行处理。2.生产工艺及产污环节2.1工艺简介化肥指的是利用化学工艺生产的用化学方法生产的含有氮、磷、钾等元素的肥料统称为化肥。主要的产品有氮肥、磷肥和钾肥。此外还有含有多种成分的复合肥料、混合肥料及微量肥料等。化肥生产，尤其是氮肥生产是一个复杂的连续化的工艺生产过程，需要在密闭的系统内，在高温、高压的条件下进行。2.1.1尿素生产工艺图1尿素生产工艺流程图2.1.2磷肥生产工艺图2磷肥生产工艺流程图2.1.3钾肥生产工艺钾肥全称钾素肥料,即以钾为主要养分的肥料。根据钾肥是否含有氯元素将钾肥分为含氯钾肥和无氯钾肥。所有的钾盐肥料均为水溶性,但也有某些钾肥含其他不溶性成分。目前国内以盐湖含钾矿物资源为原料生产氯化钾的工艺主要有以下3大类：浮选工艺、兑卤盐析工艺(4#工艺)及热溶冷结晶工艺。（1）浮选工艺依据选出矿物是否为目的矿又分为正浮选工艺及反浮选工艺2个类别。正浮选工艺即以氯化钾为浮选目的矿的工艺,选出矿物直接为氯化钾。（2）兑卤盐析工艺(4#工艺)即以氯化钠为浮选目的矿,尾矿形式得到低钠光卤石矿,低钠光卤石矿冷分解结晶氯化钾的工艺。（3）热溶冷结晶工艺即以钾石盐为原料,依据氯化钠与氯化钾在高低温状态下溶解度的不同,在高温状态下分离氯化钠,低温冷析结晶氯化钾的工艺。2.2产污分析2.2.1氮肥生产产污分析下图是氮肥生产过程合成氨工艺。图3氮肥（尿素）生产工艺从上面过程可以看出污染物主要是造气洗涤水（即由煤炭造气时蒸汽冷凝产生的多余洗涤循环水）、脱硫段洗涤循环水、地面冲洗水、循环水中的跑冒滴漏部分以及生活污水等杂排水。废水中污染物除氨氮外，还含有少量的氰化物、硫化物、挥发酚等物质，COD浓度总体不高。

2.2.2磷肥生产产污分析（1）废气磷肥生产过程中产生的废气主要含粉尘、颗粒物、二氧化硫等污染物。污染源及排放见下图4。图4磷肥生产过程中废气来源及排放（2）废水磷肥生产过程中产生的废水主要含COD、砷、氟等污染物,其污染源及排放去向见图5。图5废水来源及排放废水处理工艺3.1氮肥废水处理工艺下面以江苏某化肥有限公司为一家中型合成氨生产企业为例阐述废水处理的工艺流程，该公司年产23万t尿素及碳铵产品。3.1.1工艺分析造气和脱硫废水中氨氮浓度比较高，宜采取物化和生化脱氮联合工艺。据资料表明，氨氮质量浓度大于200mg/L对后续生化处理的微生物有毒害作用，不能直接进入生化池，必须先通过氨吹脱等工艺处理，氨氮质量浓度降低到一定的范围内，约在110～120mg/L，和杂排水混合后的氨氮质量浓度在75~80mg/L之间，这是较为合理的平衡点，否则处理费用将难以承受。废水中氨氮的进一步降解，必须采用生化处理手段，低浓度氨氮的降解采用生物硝化反硝化脱氮是最经济有效的方法。生物脱氮的基理是：利用厌氧菌、产酸菌等兼性细菌作用，使废水中含氮有机物被分解成氨，在亚硝化菌的作用下氨进一步转化为亚硝酸盐氮，经过反硝化作用，利用废水中的BOD5作有机碳源，将硝酸盐氮还原成气态氮逸出，从而达到去除废水中NH3-N的作用。工程因地制宜，充分结合现有的设施和条件，对原煤气柜和生产车间的风机进行改造。煤气柜改造成兼氧、好氧池，煤气柜深度8m，风机压头3.2m，池下部改造成兼氧段，上部为好氧段，即A/O一体生化处理工艺，将兼氧、好氧处理方法合并在一个容器内完成。设计采用连续式进水、出水方式，兼氧、好氧不断反复交替，硝化反硝化交替进行。为了达到污泥和好氧、兼氧填料的充分接触及泥水混合的需要，必须使污泥层的污泥被不断地搅动上翻，并能调整其上翻的高度和污泥浓度，实现硝化反硝化交替进行的脱氮目的。为此在工艺设计中按照一定的间距布置4台推流搅拌机，通过变频控制其搅拌强度，达到控制污泥上翻的高度和污泥浓度，从而在空间和时间上做到厌氧反硝化和好氧硝化交替进行，取得较好的脱氮效果。由于废水中BOD5较低，为满足生物脱氮要求，应保持投加含碳有机物，结合当地情况，采用投加化粪池中高碳有机物。3.1.2流程说明废水处理流程图见下图。图6工艺流程图氨氮浓度比较高的造气和脱硫废水由污水泵抽进初沉池沉淀固渣，上清液自流至反应池，加入NaOH溶液调节废水pH值，pH值由7.0调至10.0～11.0，再由泵抽入吹脱塔进行氨吹脱，吹脱后废水自流入调节池。吹脱V（气）∶V（水）为2880：1，造气水温度一般在50～60℃，采用二级吹脱，每级吹脱水池增加废水旁路循环，一方面使水和空气充分接触，布水均匀，另一方面增加对碱的利用率，从而提高吹脱效率，降低处理成本，并减少吹脱出水的含碱量，出水pH值在8.5～9.0。出水自流进调节池，杂排水经隔油后由泵抽入调节池，储粪池污水根据废水对有机碳源的需求量，由泵分时段抽入调节池，折合COD每天需要1000～1500kg，废水在调节池内经曝气混合、均质后，进入A/O一体生化池进行生物脱氮处理，出水进入竖流沉淀池沉淀后回到冷却循环水系统。3.1.3主要构筑物及设备运行参数（1）初沉池钢筋混凝土结构，地上式，池容50m3，尺寸为4.6m×3.6m×4.0m，水深3.7m。设备配置：污泥螺杆泵1台，型号I-1B1.5，流量为2.5m3/h，功率3.0kW。（2）反应池钢筋混凝土结构，地上式，池容20m3，尺寸为4.6m×3.6m×3.0m，水深3.7m。设备配置：加碱装置1套，pH在线检测仪1台，搅拌用曝气管1套（UPVC）。（3）氨吹脱吹脱循环集水池为钢筋混凝土结构，地上式，池容30m3，尺寸为Φ4.6m×2.5m，水深2.2m，2个。设备配置：吹脱塔2台，型号GBNL3-100，水量为100m3/h，风机功率3.0kW，风量为72000m3/h；进水泵3台，型号为50FSB25-10，流量为25m3/h，功率2.2kW。2用1备；循环水泵3台，型号为80FSB70-10，流量为70m3/h，功率5.5kW，2用1备。（4）储粪池钢筋混凝土结构，地上式，池容20m3，净尺寸为5.6m×3.6m×1.5m。设备配置：隔栅机1台，粪水输送泵1台，型号为50WQ10-8-0.75，功率0.75kW。（5）调节池钢筋混凝土结构，地下式，池容108m3，净尺寸为6m×6m×3.5m，水深3.4m设备配置：污水提升泵2台，型号为100WQ80-10-5.5，功率5.5kW，1用1备。（6）A/O一体生化池煤气储罐改造，钢结构，地上式，池容2400m3，总尺寸为Φ22.0m×8.0m，水深7.2m。利用储罐废旧钢板分割成2个圆环和中间1个圆，中间圆作为沉淀池，2个圆环作为生化处理池。生产车间提供的风机，压头为3.2m，球冠型微孔曝气器布置在水深2.8m处，曝气器上、下分别设置2.0m和1.5m填料，即好氧填料层和厌氧填料层，兼氧采用软性组合填料，好氧采用半软性弹性填料，厌氧填料层下部至池底有2.9m空间的污泥层。设备配置：推流式搅拌机4台，型号为TYBG，搅拌深度8m，功率7.5kW，采用变频控制（7）沉淀池采用竖流式煤气储罐改造，钢结构，容积220m3，沉淀池泥斗内的污泥，由污泥回流泵抽入生化池为其补充菌源。设备配置：污泥泵回流泵2台，1用1备，型号50WL20-15-1.5，功率1.5kW。工艺设计现就某一实际案例设计一个化肥厂污水的处理工艺。4.1概述某化肥厂废水水质具有氨氮含量高并含有有毒的总氰化物及硫化物，可生化性差的特点。根据上述特点，设计的工艺先进、占地面积小的物化处理方案，具有很强的适应性及耐冲击性，处理后出水水质达《合成氨工业水污染物排放标（GB13458-2001）。4.2废水的水量、水质1、废水的水量：根据用户提供的有关资料，设计水量Q=2400m3/d，按处理水量100m3/h设计。具体水质参见下表。

2、废水水质及排放标准《合成氨工业水污染物排放标准》（GB13458-2001）：表1进水水质名称原水（进水（mg/l）排放标准PH8.916～9悬浮物138mg/L200mg/L化学需氧量59mg/L200mg/L氨氮126.8mg/L60mg/L总氰化物0.890mg/L1.0mg/L挥发酚0.001mg/L0.2mg/L硫化物1.00mg/L1.0mg/L石油类0.11mg/L10mg/L

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