气提脱氨处理工艺在污水处理的应用论文.docx

气提脱氨处理工艺在污水处理的应用论文

［关键词］气提脱氨;高浓度含氨废水;蒸汽循环热泵;环境保护随着化工技术的发展，污水排放标准越来越严格，高度重视环境保护，在治理污水的同时，不产生二次污染是污水处理考虑的重要因素。在二甲苯异构化催化剂、高硅ZSM－5、低硅丝光、CDM－5沸石等的生产时，需要使用氨水、氯化铵、硝酸铵、硫酸铵等化工原料，造成废水中氨氮(NH3－N)浓度较高。气体脱氨技术不仅能降低废水中的'含氨量，保护环境，而且能将提浓后的氨水变成铵盐回收再利用，提高经济效益。1工艺原理当废水中pH值在11．5～12．0时，溶液中铵离子将转变成游离氨，其反应原理如下:NH4++OH－譔H3+H2O此时废水中的游离氨通过蒸汽汽提的方法易于从液相进入气相，进入气相的氨与稀硫酸反应生成硫酸铵，其反应方程如下:2NH3+H2SO4(NH4)2SO4生成的硫酸铵可作为催化剂制备过程中的原料回用，净化后的蒸汽和放热反应产生的蒸汽通过循环热泵循环使用，达到节能的目的。2工艺流程富含氨氮的污水(10℃～30℃，pH=3～8)由生产车间通过管道自流排入污水收集池，然后经泵进入系统，与处理合格的污水通过板式换热器换热，同时向管道入口中加入氢氧化钠，使得pH上升到12，污水从汽提塔顶部喷淋而下，蒸汽从汽提塔底部进入，加热污水，温度上升到所需温度，游离氨从污水中析出，氨与蒸汽混合气体从脱氨塔塔顶排出，通过蒸汽循环热泵进入吸收塔底部，吸收塔中吸收液为硫酸，并在塔内循环，通过检测硫酸pH值往塔内按比例补充硫酸和水，当塔底液位高于设定值时，塔底硫酸铵冷却后排出，如图1所示。3运行参数进水水质:NH3－N浓度不大于4000mg/l，pH值11．0～12．0。出水水质:NH3－N浓度不大于8mg/L，pH值10．0～11．0(需要后续调节pH值，合格后外排)。处理污水量:设计值5000kg/h，运行过程中逐渐增加到7t/h，并且处理后氨氮污水氨氮含量合格。运行关键参数:脱氨塔运行温度100℃，吸收液pH值不大于3．5。4运行效果4．1装置处理结果4．1．1污水处理量及处理后污水分析结果由图2可知:总计装置开工运行时间为49h，随着装置开工运行时间，污水处理量由3t/h调整到7t/h，氨氮污水处理装置处理能力正常值5t/h，设计值6．25t/h，开工初期，处理量控制在3t/h，后逐步增加到5t/h、5．5t/h、6t/h，经过24个小时连续6t/h进料，且处理后污水合格，装置处理量达到设计值。处理后污水基本小于6g/ml，在分析数据中，有四组数据超设计值，主要原因是取样时温度未达控制指标。除此控制波动外，其余数据基本在3～4g/ml之间，达到设计值8g/ml以下。4．1．2处理前污水分析结果装置开工前分析污水氨氮含量在2000mg/L左右。4．2主要工艺指标4．2．1吸收液pH值由图3可知:硫酸吸收液pH值是关键控制点，一般控制在2～3，此次控制较为平稳。在装置开工运行的前几个小时，需要升温脱氨，吸收液的pH逐渐升高。pH计玻璃电极极易损坏，每次开工结束需用3mol/L氯化钾溶液进行保护，冬季需拆卸放置在室温保存。4．2．2脱氨塔温度由图4可知:脱氨塔塔顶、塔釜温度要求控制在97℃～102℃，装置运行期间97℃～99℃之间，满足控制要求。在装置运行29h装置处理量调整到7t/h，而此时加热蒸汽量调整幅度小，脱氨塔温度降至96℃，此时取样分析处理后污水氨氮值为20．73mg/L，提高塔釜温度达到控制参数后，重新取样分析数据合格。由此可见，脱氨塔温度是关键控制点，如达不到反应温度，氨不能充分解析，导致处理后污水氨氮不达标。4．2．3脱氨塔压力由图5可见，脱氨塔在运行期间气相压力未超过7kPa，由于此装置尾气直通大气，整个装置基本在常压下控制，塔顶、塔釜压力主要与反应的剧烈程度和通入蒸汽量大小有关，缓慢升温可以使氨解析量稳定，通过硫酸吸收反应不剧烈，保证塔内压力控制稳定。4．2．4脱氨塔液位由图6可见，脱氨塔的液位控制稳定，能够实现液位平衡。5结语此次开工氨氮污水装置开工达到正常处理量5t/h，而且处理效果显著，原水从2000mg/L处理到3mg/L，去除率达到99．85%，超过设计值99．0%，脱氨塔、吸收塔、蒸汽循环热泵、换热器等主要设备运行良好，但由于氨氮浓度未达到设计值(4000mg/L)，物耗、能耗方面与设计值有一定差异，初步结论装置处理量达到设计值，处理效果显著。