小型合成氨厂(以无烟煤为原料)的污水处理实例

1. 概述
   我国小型合成氨厂均以无烟煤、焦炭为原料，采用固定床间歇制气。造气炉产生的半水煤气中含有未燃烧的烟尘以及一些水溶性杂质，需用水进行洗涤、降温。所以，由造气炉引出的半水煤气，经过废热锅炉、洗涤箱、洗涤塔进行处理后，才进入气柜储存。
   从洗气系统中排出的造气污水是小型合成氨厂的主要污水来源。其特点是水温高，同时含有氰化物、挥发性酚、硫化物、氨氮等有毒、有害物质。
   小型合成氨厂除造气污水外，还有脱硫工段排水和锅炉冲灰水等。
   
2. 设计水量及水质
   造气污水水量，每生成1t合成氨排出的造气污水水量约为50-80t。若以4*10^4t/a产量计算，造气污水水量约为404t/h，脱硫工段排水量约为80t/h，锅炉冲洗水量约为20t/h，总设计水量约为500t/h。其水质见表。

   小型合成氨厂污水水质

   水质	造气污水	脱硫工段污水	锅炉冲洗水
   水温/℃	50-60	40	40
   pH值	7-8		＜9.0
   悬浮物(mg/L)	50-500	＜500	＜500
   氰化物(以CN-计)/(mg/L)	10-30
   挥发酚/(mg/L)	0.01-0.05
   硫化物/(mg/L)	0.10-30	少量
   CODcr/(mg/L)	23-360
   NH3-N/(mg/L)	40-470

3. 污水处理流程的选择
   进入洗气箱和洗涤塔的水的主要作用是对从造气炉中产生的半水煤气进行降温和除尘，洗出其中夹带的煤灰及炭粒。因此，对进水的水质要求并不高。其水质要求见表。

   造气洗涤生产对水质的要求

   污染物	水温/℃	悬浮物//(mg/L)	氰化物/(mg/L)	硫化物/(mg/L)	挥发性酚/(mg/L)	氨氮/(mg/L)	CODcr/(mg/L)	pH值
   水质要求	＜32	＜50	≤5	＜1	微量	-	-	6-8

   因此，只需对造气污水进行沉淀，去除悬浮物，再经冷却塔降低水温后，即可满足工艺使用要求。没有必要将造气污水处理到排放标准后再送造气车间使用。
   为了防止污水在循环使用过程中由于水分不断蒸发，水中有毒、有害物质不断浓缩而积累，需从系统中提出约5%左右的污水，采用接触氧化法进行深度处理，以保证工艺用水的水质可以连续不断地使用：污水处理流程见图6-24。
   
   造气工段排出的造气污水、脱硫工段的脱硫污水和锅炉工段的冲灰水，经排水沟进入平流式沉淀池除去较大颗粒(<200目)的悬浮物后，进入斜管沉淀池，进一步使水中的悬浮物降至50mg/L以下，经热水池用热水泵加压，送至混流式生物冷却塔进行冷却。最后用冷水
   泵加压送回造气、脱硫和锅炉工段循环使用。同时，从系统中分流出5%-10%左右的造气污水旁流进行生物接触氧化处理。
   旁流生物接触氧化处理采用浸没式生物接触氧化池，进一步去除水中的氰化物，再经重力式无阀滤池，去除脱落的生物膜，防止生物膜进入造气污水中，影响其浊度。旁流处理后的水经清水池及喷淋泵，送至混流式生物冷却塔，用于含HCN废气的吸收和洗涤。
   混流式生物冷却塔为横流式冷却、逆流式尾气吸收生物降解型冷却塔。造气污水中主要污染物为氰化物。当水中的pH值<8时，污水中93%以上的氰化物呈分子状态(HCN)存在于水中。HCN的沸点只有25℃，所以，在造气污水经冷却塔喷淋、曝气过程中，有80%左右的氰化物被去除。其中，空塔降解15%左右，约65%从水中逸入气流，随冷却塔风筒排入大气。为了减少对大气环境的污染，在冷却塔风机入口的下方设置一个生物降解段(逆流段)，在其填料表面培养出脱氰效果较好的生物膜，并不断用水喷淋，以保证生物膜的营养与湿润，上升气流中的氰化物就被生物膜吸收、分解为无毒物质。一般挂膜较好的生物降解段可以去除50%以上的氰化物。该塔将造气污水的冷却与尾气吸收、生物降解段的喷淋水严格分开，各自单独循环，从而避免生物降解段脱落的生物膜进入被冷却后的造气污水中。
   
4. 主要构筑物
   设计水量为300t/h的小型合成氨造气污水处理工程的主要构筑物见表。

   主要构筑物

   序号	构筑物名称	数量/座	说明
   1	平流式沉淀池	2	沉淀时间15-30min，水平流速20mm/s，长/宽=4-5，选用两格轮流使用
   2	斜管沉淀池	1	斜管为35、40的蜂窝六角形，长度为1000mm左右，水平倾角θ=60℃，斜管与上部清水区高度≤1.0m，下部布水区高度≥1.5m，进口处设穿孔墙或格栅整流
   3	混流式生物冷却塔	1	冷却段采用薄膜式点扣式填料或大波式填料，逆流式生物降解段采尾费洛克生物填料
   4	生物接触氧化塔	1	水量按总水量的5%-10%设计，塔内填料选用费洛克填料，水气喷射器充氧
   5	旁滤池	1	选用重力式无阀滤池(标准图)

5. 处理效果
   处理效果见表。

   小型造气污水处理效果

   出水温度/℃	pH值	悬浮物	氰化物	挥发酚	硫化物	CODcr	NH3-N
   ≤32	7-8	＜50	＜0.5	＜0.5	＜1.0	＜150	＜50

   以上处理后的水质，可以满足GB8978-1996的二级排放标准及行业污染物最高允许排放的浓度。
6. 主要技术经济指标
   总概算 100万元
   占地面积 2.5亩
   电耗 0.4kW·h/m3污水

• 巩义市泰和水处理材料有限公司专业生产聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝、硫酸铝、硫酸亚铁、聚合氯化铝铁、三氯化铁、硫酸铁、各种无机盐类絮凝剂、无机铁盐、铝盐、助凝剂聚丙烯酰胺等净水药剂的专业厂家。