氮肥高濃度廢水處理優(yōu)化工藝

　　某氮肥企業(yè)主要生產(chǎn)合成氨及尿素，合成氨系統(tǒng)采用先進(jìn)的水煤漿氣化技術(shù)，寬溫耐硫變換，低溫甲醇洗、液氮洗凈化技術(shù)，中壓氨合成工藝，尿素系統(tǒng)采用CO2汽提尿素合成工藝，工藝流程先進(jìn)，原料消耗低，污水處理采用短程硝化反硝化(A/SBR)工藝，設(shè)計進(jìn)水化學(xué)需氧量(COD)為600mg/L，氨氮質(zhì)量濃度為300mg/L，用于處理廠區(qū)生產(chǎn)及生活廢水。

　　運行中由于尿素廢水、火炬分液罐廢水的COD、氨氮質(zhì)量濃度在1000~2000mg/L，遠(yuǎn)高于污水處理進(jìn)水指標(biāo)，這兩股廢水一般先排入事故池，再少量送至調(diào)節(jié)池稀釋，然后進(jìn)入生化反應(yīng)池進(jìn)行處理。但由于尿素每2~3d排水100m3，火炬分液罐每月排水約200m3，加之終端消耗小(約0.5m3/h)，導(dǎo)致事故池液位不斷升高。

　　針對上述問題，該企業(yè)對尿素系統(tǒng)各排水點進(jìn)行排查，實施清污分流項目，將尿素含氨廢水、不含氨廢水和含油廢水進(jìn)行分類處理，有效減少了廢水的排放，同時通過配置管線將事故池的廢水送至煙氣脫硫檢修池、氣化磨煤機作為補水等措施實現(xiàn)了事故池液位持續(xù)下降，緩解了污水終端的壓力。

　　1、尿素廢水清污分流

　　1.1 改造內(nèi)容

　　為減少尿素向事故池的廢水排放，對各排水點進(jìn)行排查。尿素排放的廢水主要分為3類:含氨廢水、不含氨廢水及含油廢水。改造前這3股廢水通過現(xiàn)場地溝排至現(xiàn)場地下槽，地下槽滿液位后泵送至廠區(qū)事故池。改造后將含氨廢水統(tǒng)一配置管線回收至尿素系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)利用，不含氨廢水作為系統(tǒng)補水，檢修廢水及其他不能回收的含油廢水通過原地溝、地下槽送至廠區(qū)事故池。尿素清污分流改造前后見圖1。

　　1.2 改造效果

　　改造后將尿素主廠房不含氨的蒸汽冷凝液與含氨、含油污水分開回收，實現(xiàn)了清污分流，尿素廢水排放由改造前每2~3d排水約100m3，減至每半個月排水約100m3，每月可減少向事故池送水約1000m3，大幅減少了事故池的進(jìn)水。

　　2、事故廢水處理優(yōu)化

　　改造前事故池只能向污水處理站送水，事故廢水消耗方式單一，若終端運行調(diào)整或出水水質(zhì)波動則停止對事故廢水的處理。根據(jù)各崗位用水水質(zhì)情況，在原有管線上增加去煙氣脫硫檢修池、氣化磨煤機的管線，以增加消耗途徑，加大廢水消耗(見圖2)。

　　2.1 煙氣脫硫消耗事故廢水

　　煙氣脫硫采用濕式氨法脫硫工藝，利用合成氨及尿素系統(tǒng)副產(chǎn)的氨水脫除鍋爐煙氣中的SO2，主要設(shè)備包括脫硫塔、循環(huán)槽及循環(huán)泵。正常生產(chǎn)時煙氣脫硫系統(tǒng)除消耗氨水外，還消耗現(xiàn)場檢修池中的脫硫液、沖洗廢水等水質(zhì)較差的廢水。為消耗廠區(qū)事故廢水，配置廠區(qū)事故池至煙氣脫硫現(xiàn)場檢修池管線，將事故廢水送入煙氣脫硫檢修池補入脫硫系統(tǒng)，實現(xiàn)對事故廢水的消耗。項目投運后，消耗廢水體積流量為1~2m3/h，同時減少了脫硫系統(tǒng)新鮮水的用量。煙氣脫硫消耗事故廢水改造見圖3。

　　2.2 磨煤消耗廢水

　　利用棒磨機將原料煤、水及添加劑磨制成一定濃度及黏度的煤漿，供氣化爐使用。煤漿在磨制的過程中，棒磨機對來水水質(zhì)要求較低，改造前主要使用變換凝液、甲醇洗廢水、沖洗水等系統(tǒng)內(nèi)部的廢水。改造后通過安裝事故池至棒磨機的管線實現(xiàn)了對事故廢水的消耗，消耗事故廢水體積流量為1~2m3/h。磨煤消耗事故廢水改造見圖4。

　　2.3 終端消耗廢水

　　污水終端有5座生化反應(yīng)池，用于處理廠區(qū)氣化廢水、生活污水等，設(shè)計處理體積流量為300m3/h，采用A/SBR工藝，設(shè)計進(jìn)水COD≤600mg/L，氨氮質(zhì)量濃度≤300mg/L。在煙氣脫硫、磨煤消耗事故廢水的同時，根據(jù)污水處理運行工況及出水水質(zhì)，消耗事故廢水體積流量為0.5~1.0m3/h。終端消耗事故廢水的流程見圖5。

　　3、整體效果

　　該企業(yè)2017年1月中修后，事故池存水升至8000m3，逼近設(shè)計值10000m3，存在較大環(huán)保風(fēng)險。通過尿素清污分流、事故廢水送煙氣脫硫檢修池、磨煤機等項目的實施投運，每月可減少事故廢水排放1000m3，可處理事故廢水體積流量為2.5~4.5m3/h，實現(xiàn)了對廠區(qū)高濃度廢水的有效控制及處理，使事故池存水降至2000m3以下，恢復(fù)了廠區(qū)的應(yīng)急能力，消除了環(huán)保風(fēng)險。

　　4、經(jīng)濟效益

　　改造后污水處理每月可少處理事故廢水約1000m3，污水處理運行成本按3元/t計算，則全年可節(jié)約費用3.6萬元。

　　整體項目投運后，系統(tǒng)用水體積流量減少約1.5m3/h，取水價格按2元/m3，年運行時間按8000h計算，則全年節(jié)約費用2.4萬元。

　　兩者合計年節(jié)約費用約6萬元。

　　5、結(jié)語

　　氮肥企業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的高濃度廢水，若得不到妥善處理，將導(dǎo)致事故池液位急劇升高，若污水終端大量消耗，將影響反應(yīng)池及出水水質(zhì)，給生產(chǎn)運行帶來較大風(fēng)險。通過實施尿素廢水清污分流，事故廢水送煙氣脫硫檢修池，事故廢水送磨煤機等優(yōu)化改造，可實現(xiàn)對高濃度廢水的有效控制及處理，從而維持事故池低液位及終端出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，消除高濃度廢水帶來的環(huán)保風(fēng)險。(來源：河南心連心化學(xué)工業(yè)集團股份有限公司)