氮肥高浓度废水处理优化工艺.docx

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氮肥高浓度废水处理优化工艺
某氮肥企业主要生产合成氨及尿素，合成氨系统采纳先进的水煤浆气化技术，宽温耐硫变换，低温甲醇洗、液氮洗净化技术，中压氨合成工艺，尿素系统采纳CO2汽提尿素合成工艺，工艺流程先进，原料消耗低，污水处理采纳短程硝化反硝化(A/SBR)工艺，设计进水化学需氧量(COD)为600mg/L，氨氮质量浓度为300mg/L，用于处理厂区生产及生活废水。运行中由于尿素废水、火炬分液罐废水的COD、氨氮质量浓度在1000~2000mg/L，远高于污水处理进水指标，这两股废水一般先排入事故池，再少量送至调整池稀释，然后进入生化反应池进行处理。但由于尿素每2~3d排水100m3，火炬分液罐每月排水约200m3，加之终端消耗小(约0.5m3/h)，导致事故池液位不断上升。针对上述问题，该企业对尿素系统各排水点进行排查，实施清污分流项目，将尿素含氨废水、不含氨废水和含油废水进行分类处理，有效削减了废水的排放，同时通过配置管线将事故池的废水送至烟气脱硫检修池、气化磨煤机作为补水等措施实现了事故池液位持续下降，缓解了污水终端的压力。1、尿素废水清污分流1.1改造内容为削减尿素向事故池的废水排放，对各排水点进行排查。尿素排放的废水主要分为3类:含氨废水、不含氨废水及含油废水。改造前这3股废水通过现场地沟排至现场地下槽，地下槽满液位后泵送至厂区事故池。改造后将含氨废水统一配置管线回收至尿素系统进行循环利用，不含氨废水作为系统补水，检修废水及其他不能回收的含油废水通过原地沟、地下槽送至厂区事故池。尿素清污分流改造前后见图1。1.2改造效果改造后将尿素主厂房不含氨的蒸汽冷凝液与含氨、含油污水分开回收，实现了清污分流，尿素废水排放由改造前每2~3d排水约100m3，减至每半个月排水约100m3，每月可削减向事故池送水约1000m3，大幅削减了事故池的进水。2、事故废水处理优化改造前事故池只能向污水处理站送水，事故废水消耗方式单一，若终端运行调整或出水水质波动则停止对事故废水的处理。依据各岗位用水水质状况，在原有管线上增加去烟气脱硫检修池、气化磨煤机的管线，以增加消耗途径，加大废水消耗(见图2)。2.1烟气脱硫消耗事故废水烟气脱硫采纳湿式氨法脱硫工艺，利用合成氨及尿素系统副产的氨水脱除锅炉烟气中的SO2，主要设备包括脱硫塔、循环槽及循环泵。正常生产时烟气脱硫系统除消耗氨水外，还消耗现场检修池中的脱硫液、冲洗废水等水质较差的废水。为消耗厂区事故废水，配置厂区事故池至烟气脱硫现场检修池管线，将事故废水送入烟气脱硫检修池补入脱硫系统，实现对事故废水的消耗。项目投运后，消耗废水体积流量为1~2m3/h，同时削减了脱硫系统新奇水的用量。烟气脱硫消耗事故废水改造见图3。2.2磨煤消耗废水利用棒磨机将原料煤、水及添加剂磨制成肯定浓度及黏度的煤浆，供气化炉使用。煤浆在磨制的过程中，棒磨机对来水水质要求较低，改造前主要使用变换凝液、甲醇洗废水、冲洗水等系统内部的废水。改造后通过安装事故池至棒磨机的管线实现了对事故废水的消耗，消耗事故废水体积流量为1~2m3/h。磨煤消耗事故废水改造见图4。2.3终端消耗废水污水终端有5座生化反应池，用于处理厂区气化废水、生活污水等，设计处理体积流量为300m3/h，采纳A/SBR工艺，设计进水COD≤600mg/L，氨氮质量浓度≤300mg/L。在烟气脱硫、磨煤消耗事故废水的同时，依据污水处理运行工况及出水水质，消耗事故废水体积流量为0.5~1.0m3/h。终端消耗事故废水的流程见图5。3、整体效果该企业2022年1月中修后，事故池存水升至8000m3，靠近设计值10000m3，存在较大环保风险。通过尿素清污分流、事故废水送烟气脱硫检修池、磨煤机等项目的实施投运，每月可削减事故废水排放1000m3，可处理事故废水体积流量为2.5~4.5m3/h，实现了对厂区高浓度废水的有效掌握及处理，使事故池存水降至2000m3以下，恢复了厂区的应急力量，消退了环保风险。4、经济效益改造后污水处理每月可少处理事故废水约1000m3，污水处理运行成本按3元/t计算，则全年可节省费用3.6万元。整体项目投运后，系统用水体积流量削减约1.5m3/h，取水价格按2元/m3，年运行时间按8000h计算，则全年节省费用2.4万元。两者合计年节省费用约6万元。5、结语氮肥企业生产中产生的高浓度废水，若得不到妥当处理，将导致事故池液位急剧上升，若污水终端大量消耗，将影响反应池及出水水质，给生产运行带来较大风险。通过实施尿素废水清污分流，事故废水送烟气脱硫检修池，事故废水送磨煤机等优化改造，可实现对高浓度废水的有效掌握及处理，从而维持事故池低液位及终端出水的稳定达标，消退高浓度废水带来的环保风险。
某氮肥企