煤制氮肥厂合成尿素过程废水脱氨改造方案研究

煤制氮肥厂合成尿素过程废水脱氨改造方案研究

在猪繁殖力中，生产氮和肥料的过程基于氨的合成，而氨非常易溶于水，导致生产过程中国内外废水中氨氮含量长期上升。氨氮是一种营养物质,促进藻类及微生物大量繁殖,形成富营养化污染,从而降低水质本文从陕西关中某煤制氮肥厂合成尿素工艺流程中全面解析氨氮来源,测定物质浓度标准均采用国家标准分析方法,并针对该氮肥厂实际情况,提出较为合理、科学、实用的脱氨改造方案,供诸多企业参考。1废水样品的采集和排放监测以某年产30万t氨、52万t尿素的氮肥厂为研究对象,实地调查、现场取样的方法,即在正常工况下采集气化、变换、甲醇洗、液氮洗、合成氨、尿素汽提、火炬液封这几个工艺段排出的废水样品,同时测定排放流量,按照《水和废水监测分析方法(第4版)》,分析废水中各物质浓度(包括COD、BOD、NH2结果与讨论2.1不同污水废水排放由表1、图1和图2可以看出,渭化企业的尿素生产过程中,几种污染因子排放量分布较大的分别为气化、变换常温冷凝和火炬液封这三个废水排放工艺段。气化工艺段Ca2.2废液及合成尿素段变换工艺段废水主要为低温冷凝液,低温甲醇洗废水为甲醇再生塔塔底含甲醇的废水,液氮洗工段排放的废液主要为洗涤气体的液氮,合成氨排出的冷却水废水,合成尿素段主要是汽提冷却液,均可送至煤浆制备工段用作磨煤水循环使用,不外排。从废水的应用及处理来看,尽管常温变换冷凝液COD、氨氮含量最高,但和其他工段排水均可回用至磨煤工段,煤制氮肥厂废水处理的主要对象为气化废水和火炬液封水。2.2.1床气化炉烟气气化该厂气化装置使用的是德士古气化炉。德士古气流床气化炉以水煤浆为原料,以氧气和水蒸气为气化剂,在加压下气化,气体连续进行,固体废弃物以熔融的状态排出。气化生成的煤气含有CO、H2.2.2大气废气的排放正常生产中排放的大量易燃、有毒、有腐蚀性气体无法回收利用时,为了不对大气生态环境和生产环境造成污染和危害,通过火炬将其烧掉。废气主要来源于气化、净化、变换、合成、精制等生产过程,以及中间物料罐和成品罐呼吸产生的无组织排放挥发性有机废气。主要污染物有粉尘、烟尘、NO2.3废水处理2.3.1磨煤系统和碳洗塔碳氮比失调,污水处理脱氮效率低,达标难度大。将变换冷凝液、合成排水等用于磨煤系统和碳洗塔,这几工段排水中也含有少量的氨氮,循环使用增加了排水中氨氮的含量。进入污水处理厂的废水主要有气化废水和火炬废水。这两大废水氨氮、COD含量较大,该氮肥厂采用SBR法处理,碳氮比严重不匹配,污水处理效果不佳。2.3.2废水的混合排放未按照质量分配不同废水中污染物成分有所不同,浓度也相差甚远。多种废水混合后不能根据各类废水的特点进行科学地处理,反而增大了废水处理量和难度。2.3.3气污染问题该氮肥厂耗水量大,废水排放量大,污染物浓度高,水资源短缺和环境污染问题是制约该厂加强发展的因素。如何实现废水最大资源利用率是该厂面临的重大问题。2.4好氧生化法以及其它废水脱氮方法有很多,常用的有折点氯化法、离子交换法、吹脱法、电渗析法、化学沉淀法、生物法实现气化废水、火炬水中氨氮含量节能减耗,避免二次污染,充分回收有价值的氨资源,才是治理高浓度氨氮的比较理想的技术方案2.4.1尾气/废气回收尾气或废气中的氨气溶解于水中,造成火炬液封水氨氮浓度过高。解决火炬液封水高浓度氨氮的一个重要内容就是解决氨气的来源。经研究调查,该氮肥厂尾气中1/3的氨气来自于液氨储存罐的驰放气,而氨又是极易溶于水的,导致在火炬液封水中氨的浓度较高,故对这部分氨气的回收来解决火炬废水氨氮具有重要意义。通过对含氨气体前置吸收装置单独吸收治理,即将尾气或废气通入火炬液封前先进入氨气回收装置,吸收一大部分氨气,大幅降低进入火