尿素生產(chǎn)廢水處理工藝技術(shù)

　　伴隨著化學工業(yè)的發(fā)展，化工行業(yè)排放的廢水也是呈現(xiàn)出越來越多的趨勢，這種現(xiàn)象加重了對環(huán)境的污染程度，同時對人類的身心健康也造成了很大的危害。在這種情況下，必須采用一些科學合理的辦法，處理好化學工業(yè)的廢水，尤其是尿素生產(chǎn)的廢水，這樣才有利于我們國家更好的發(fā)展。

　　1、尿素生產(chǎn)以及尿素廢水處理現(xiàn)狀

　　1.1 尿素生產(chǎn)的歷史

　　我們國家尿素的生產(chǎn)已經(jīng)有了幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在來看，我們國家也已經(jīng)形成了很多大、中、小型的尿素裝置。在20世紀70年代左右，我們國家建成了50多家中型的生產(chǎn)氮肥的企業(yè)，其中有40多家的尿素裝置都是采用水溶液全循環(huán)法尿素工藝[1]。80年代以后，我國新建的中型尿素裝置基本上都是采用二氧化碳氣提法和氨氣氣提法的尿素工藝。后來，我國又建成了100多套小型的尿素裝置，其中只有2套采用的是二氧化碳氣提法，有一套采用的是ACES法工藝，剩下的全部是采用水溶液全循環(huán)法尿素工藝，還有很多企業(yè)采用的是水溶液全循環(huán)法尿素工藝的翻版，并且這些企業(yè)通過公司自籌資金建設(shè)小型尿素裝置。

　　1.2 尿素廢水處理

　　尿素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水經(jīng)過處理是能夠做到全部被回收利用的。尿素廢水中的尿素、氨氣以及二氧化碳在水解與吸收的系統(tǒng)中被濃縮，然后作為原料重新回到尿素生產(chǎn)的系統(tǒng)中去。尿素在剩余廢水中的含量比較低，這些廢水可以作為工業(yè)用水或者是鍋爐給水。在20世紀90年代后期，一些大型的尿素生產(chǎn)企業(yè)不斷地對原有解吸系統(tǒng)和水解系統(tǒng)進行改造，同時還加強了對操作過程的管理，并且在操作的過程中嚴格控制處理的指標，這樣使得尿素廢液中尿素和氨的含量都保持在可以接受的范圍。同時，解吸出來的尿素和氨還能夠返回到尿素的生產(chǎn)系統(tǒng)之中重新利用。與此同時，一些小型企業(yè)也已經(jīng)增加了尿素深度水解系統(tǒng)，從而使得尿素廢水的處理水平大幅度的提升，實現(xiàn)了由尿素廢水不達標到尿素廢水回收利用的轉(zhuǎn)變。

　　1.3 尿素廢水處理問題

　　目前我國尿素生產(chǎn)廢水處理的情況仍然很不平衡。大型企業(yè)廢水處理的能力較強，中小型企業(yè)廢水處理的能力相對較小;尿素廢水經(jīng)過深度處理后能把處理過后的廢水重新利用的企業(yè)較少，大多數(shù)企業(yè)只是把處理過后達標的廢水排放出去，造成了資源的浪費;還有很多中小型企業(yè)沒有建設(shè)完整的水解系統(tǒng)，這些企業(yè)沒辦法達到國家對于廢水深度處理的要求。在這種情況下，一旦處理的過程中出現(xiàn)小的波動，那么就很難實現(xiàn)廢水達標排放的要求。因此，我國對于尿素工藝廢水回收利用的空間仍舊很大，我們國家尿素廢水的處理工作任重而道遠。

　　2、尿素廢水處理技術(shù)

　　2.1 熱力學水解法處理廢水

　　熱力學水解法處理尿素廢水就是在處理廢水的過程中將尿素廢水放在水解塔中。水解塔具有很高的溫度和很強的氣壓，在這種條件下，尿素就會轉(zhuǎn)化為氨氣和二氧化碳，然后就可以把這2種氣體進行回收。這種方法能夠充分的回收尿素廢水中的氮元素，但是這種方法需要較高的技術(shù)以及很高的運行成本，所以只有尿素含量過高的時候才會使用這種方法進行廢水的處理工作。

　　2.2 化學氧化法處理廢水

　　化學氧化法就是通過對尿素廢水進行電解或者是在尿素廢水中投入化學試劑，從而使尿素分解，使其在廢水中分離的方法。其中，電解法需要消耗很多的電能，化學氧化法需要投入大量的人力以及物力，而且很難控制化學反應后的產(chǎn)物。所以，一般不建議使用這種方法。

　　2.3 脲酶水解法處理廢水

　　脲酶水解法對于尿素廢水的處理效果非常好，但是這種技術(shù)還不是很成熟，脲酶的分離和提純等技術(shù)都有待于進一步的研究。同時，用這種方法處理廢水需要高昂的操作費用，所以一般的企業(yè)很難負擔得起，這些因素也直接限制了這種方法在尿素廢水處理中的應用。

　　2.4 生物水解法處理廢水

　　生物水解法就是通過生物的作用，將尿素分解為氨氣以及二氧化碳，從而降低尿素廢水中的尿素含量，用生物法處理尿素廢水具有良好的處理效果[3]。但是，如果尿素廢水中尿素的含量過高時，需要向廢水中投入足量的有機物，這樣才能保證反應器能夠正常的運行。而且，這樣也會增加反應器的運行成本。

　　3、處理尿素廢水的工藝

　　3.1 序批式活性污泥法處理尿素廢水

　　用序批式活性污泥法處理尿素廢水時，選擇的試驗裝備反應器的高度為1000mm，內(nèi)部直徑150mm，這種工藝能夠有效去除尿素廢水中的尿素，并且在最佳的反應條件下，pH值會穩(wěn)定在7到8之間，反應時間大概在12h左右，用這種方法可以去除尿素廢水中90%的尿素。

　　3.2 兩級曝氣生物濾池處理尿素廢水

　　用兩級曝氣生物濾池方法處理尿素廢水時，我們選擇的實驗裝備的直徑是150mm，底部厚度為200mm，柱高4200mm，這種裝置每小時可以處理50L的廢水，尿素廢水在濾池的底部進入，在頂部流出，同時還要使用穿孔管曝氣，氣體和水體的比例是3比1，在進行反沖洗的時候需要使用氣水聯(lián)合反沖洗的方法，氣體和水的比例也是3∶1。在正常情況下，這種方法對尿素廢水處理的去除率均能超過85%，用這種方法處理高濃度尿素廢水效果比較穩(wěn)定。

　　3.3 固定化生物流化床處理尿素廢水

　　用固定化生物流化床處理尿素廢水。在實驗中，首先在池子內(nèi)部添加大孔的載體，并通過串聯(lián)的方式把它們連接起來，這樣就可以使廢水在池子底部進入，在池子的頂部排出。實際運行看來，當廢水在池子停留的時間在20h左右的時候，這種方法可以去除92%的總氮、95%的氨氮以及99%的尿素。由此可見，這種方法對于尿素廢水的處理情況相對較好。

　　4、結(jié)束語

　　尿素廢水中含有氨氣、二氧化碳以及尿素等成分，這些成分經(jīng)過處理后可以作為尿素生產(chǎn)的原料回到尿素生產(chǎn)的系統(tǒng)中來，尿素廢水經(jīng)過深度處理之后也可以作為企業(yè)的工業(yè)用水被使用。這樣不僅可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時也可以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。做好了尿素企業(yè)的污水處理，尿素生產(chǎn)企業(yè)才能取得良性循環(huán)，尿素企業(yè)才能夠真正的實現(xiàn)健康發(fā)展。(來源：陽泉煤業(yè)化工集團有限責任公司)