化肥污水處理工藝

化肥廠廢水處理工藝姓名：班級：學(xué)號：TOC\o"1-3"\h\u126721.概論 388851.1化肥廠廢水 3121211.2化肥廠廢水種類 368031.3化肥廢水處理方法 4203901.3.1物理法 434801.3.2化學(xué)法 5143211.3.3生物法 5228592.生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污環(huán)節(jié) 6279672.1工藝簡介 6322032.1.1尿素生產(chǎn)工藝 624602.1.2磷肥生產(chǎn)工藝 714652.1.3鉀肥生產(chǎn)工藝 7273622.2產(chǎn)污分析 8180102.2.1氮肥生產(chǎn)產(chǎn)污分析 832742.2.2磷肥生產(chǎn)產(chǎn)污分析 94823.廢水處理工藝 1042423.1氮肥廢水處理工藝 1012913.1.1工藝分析 10181033.1.2流程說明 11251833.1.3主要構(gòu)筑物及設(shè)備運行參數(shù) 11295864.工藝設(shè)計 13166114.1概述 1335534.2廢水的水量、水質(zhì) 1384514.3設(shè)計工藝流程 14282824.4流程圖說明 1420972參考文獻(xiàn)： 151.3.2化學(xué)法（1）折點加氯法在氨氮廢水中加氯后，會發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，生成的一氯胺和二氯胺稱為化合余氯，次氯酸稱為余氯。折點加氯法除氨氮的機(jī)理為氯氣與氨反應(yīng)生成無害的氮氣。用折點加氯法處理焦化廢水，當(dāng)進(jìn)水氨氮濃度60mg/L以下時效果最佳，氨氮去除率可達(dá)97%以上。（2）化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法處理氨氮廢水可以回收廢水中的氨，生成的沉淀可作為復(fù)合肥使用。對氨氮的去除率高，可達(dá)90%以上，但費用較高。若廢水中含有重金屬等物質(zhì)，產(chǎn)生的污泥將會對環(huán)境造成二次污染。（3）離子交換法離子交換法是指以離子交換劑上可交換離子與液相離子間發(fā)生交換的分離水中有害離子的方法。對于氨氮廢水,常用的離子交換劑有沸石、活性炭、合成樹脂等。離子交換法投資省，工藝簡單操作方便且天然沸石儲量豐富，廉價易得，但是利用離子交換法處理廢水將導(dǎo)致交換劑再生頻繁增加投資。催化濕式氧化法（CWO）催化濕式氧化法事在催化劑的作用下，在高溫高壓的液相中，用氧氣或空氣作為氧化劑，氧化水中溶解態(tài)或懸浮態(tài)的有機(jī)物或還原態(tài)的無機(jī)物的一種處理方法。催化濕式氧化法凈化效率高、流程簡單、占地面積少，但要求設(shè)備耐高溫、耐腐蝕,故投資較大。1.3.3生物法生物法是目前應(yīng)用最廣泛的處理低濃度氨氮廢水的方法。生物脫氮是在微生物的作用下，將廢水中的有機(jī)氮及氨氮經(jīng)過氨化、硝化反硝化過程最終將氮素轉(zhuǎn)化為N2,從而從水中脫除。硝化過程是指廢水中的氨氮在好氧條件下，經(jīng)好氧細(xì)菌的生命活動轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮或者亞硝態(tài)氮的過程。反硝化過程是指經(jīng)硝化作用的硝氮或者亞硝氮在反硝化細(xì)菌的作用下，轉(zhuǎn)化為N2從水中逸出的過程。反硝化過程產(chǎn)生堿度同時消耗有機(jī)碳源。而可以大范圍應(yīng)用于化肥廠廢水的工藝一般為A/O工藝。AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法，A(Anacrobic)是厭氧段，用與脫氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有機(jī)物。但是一般由于工業(yè)廢水中成分復(fù)雜，重金屬及有毒物質(zhì)多，且大多很少含有微生物生長的必備碳源和能源，故而生物法在處理工業(yè)廢水時有很大的限制。當(dāng)然也有外加碳源和能源的條件對某些成分不復(fù)雜的工業(yè)廢水進(jìn)行處理。2.生產(chǎn)工藝及產(chǎn)污環(huán)節(jié)2.1工藝簡介化肥指的是利用化學(xué)工藝生產(chǎn)的用化學(xué)方法生產(chǎn)的含有氮、磷、鉀等元素的肥料統(tǒng)稱為化肥。主要的產(chǎn)品有氮肥、磷肥和鉀肥。此外還有含有多種成分的復(fù)合肥料、混合肥料及微量肥料等?；噬a(chǎn)，尤其是氮肥生產(chǎn)是一個復(fù)雜的連續(xù)化的工藝生產(chǎn)過程，需要在密閉的系統(tǒng)內(nèi)，在高溫、高壓的條件下進(jìn)行。2.1.1尿素生產(chǎn)工藝圖1尿素生產(chǎn)工藝流程圖2.1.2磷肥生產(chǎn)工藝圖2磷肥生產(chǎn)工藝流程圖2.1.3鉀肥生產(chǎn)工藝鉀肥全稱鉀素肥料,即以鉀為主要養(yǎng)分的肥料。根據(jù)鉀肥是否含有氯元素將鉀肥分為含氯鉀肥和無氯鉀肥。所有的鉀鹽肥料均為水溶性,但也有某些鉀肥含其他不溶性成分。目前國內(nèi)以鹽湖含鉀礦物資源為原料生產(chǎn)氯化鉀的工藝主要有以下3大類：浮選工藝、兌鹵鹽析工藝(4#工藝)及熱溶冷結(jié)晶工藝。（1）浮選工藝依據(jù)選出礦物是否為目的礦又分為正浮選工藝及反浮選工藝2個類別。正浮選工藝即以氯化鉀為浮選目的礦的工藝,選出礦物直接為氯化鉀。（2）兌鹵鹽析工藝(4#工藝)即以氯化鈉為浮選目的礦,尾礦形式得到低鈉光鹵石礦,低鈉光鹵石礦冷分解結(jié)晶氯化鉀的工藝。（3）熱溶冷結(jié)晶工藝即以鉀石鹽為原料,依據(jù)氯化鈉與氯化鉀在高低溫狀態(tài)下溶解度的不同,在高溫狀態(tài)下分離氯化鈉,低溫冷析結(jié)晶氯化鉀的工藝。2.2產(chǎn)污分析2.2.1氮肥生產(chǎn)產(chǎn)污分析下圖是氮肥生產(chǎn)過程合成氨工藝。圖3氮肥（尿素）生產(chǎn)工藝從上面過程可以看出污染物主要是造氣洗滌水（即由煤炭造氣時蒸汽冷凝產(chǎn)生的多余洗滌循環(huán)水）、脫硫段洗滌循環(huán)水、地面沖洗水、循環(huán)水中的跑冒滴漏部分以及生活污水等雜排水。廢水中污染物除氨氮外，還含有少量的氰化物、硫化物、揮發(fā)酚等物質(zhì)，COD濃度總體不高。

2.2.2磷肥生產(chǎn)產(chǎn)污分析（1）廢氣磷肥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣主要含粉塵、顆粒物、二氧化硫等污染物。污染源及排放見下圖4。圖4磷肥生產(chǎn)過程中廢氣來源及排放（2）廢水磷肥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要含COD、砷、氟等污染物,其污染源及排放去向見圖5。圖5廢水來源及排放廢水處理工藝3.1氮肥廢水處理工藝下面以江蘇某化肥有限公司為一家中型合成氨生產(chǎn)企業(yè)為例闡述廢水處理的工藝流程，該公司年產(chǎn)23萬t尿素及碳銨產(chǎn)品。3.1.1工藝分析造氣和脫硫廢水中氨氮濃度比較高，宜采取物化和生化脫氮聯(lián)合工藝。據(jù)資料表明，氨氮質(zhì)量濃度大于200mg/L對后續(xù)生化處理的微生物有毒害作用，不能直接進(jìn)入生化池，必須先通過氨吹脫等工藝處理，氨氮質(zhì)量濃度降低到一定的范圍內(nèi)，約在110～120mg/L，和雜排水混合后的氨氮質(zhì)量濃度在75~80mg/L之間，這是較為合理的平衡點，否則處理費用將難以承受。廢水中氨氮的進(jìn)一步降解，必須采用生化處理手段，低濃度氨氮的降解采用生物硝化反硝化脫氮是最經(jīng)濟(jì)有效的方法。生物脫氮的基理是：利用厭氧菌、產(chǎn)酸菌等兼性細(xì)菌作用，使廢水中含氮有機(jī)物被分解成氨，在亞硝化菌的作用下氨進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮，經(jīng)過反硝化作用，利用廢水中的BOD5作有機(jī)碳源，將硝酸鹽氮還原成氣態(tài)氮逸出，從而達(dá)到去除廢水中NH3-N的作用。工程因地制宜，充分結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)施和條件，對原煤氣柜和生產(chǎn)車間的風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造。煤氣柜改造成兼氧、好氧池，煤氣柜深度8m，風(fēng)機(jī)壓頭3.2m，池下部改造成兼氧段，上部為好氧段，即A/O一體生化處理工藝，將兼氧、好氧處理方法合并在一個容器內(nèi)完成。設(shè)計采用連續(xù)式進(jìn)水、出水方式，兼氧、好氧不斷反復(fù)交替，硝化反硝化交替進(jìn)行。為了達(dá)到污泥和好氧、兼氧填料的充分接觸及泥水混合的需要，必須使污泥層的污泥被不斷地攪動上翻，并能調(diào)整其上翻的高度和污泥濃度，實現(xiàn)硝化反硝化交替進(jìn)行的脫氮目的。為此在工藝設(shè)計中按照一定的間距布置4臺推流攪拌機(jī)，通過變頻控制其攪拌強(qiáng)度，達(dá)到控制污泥上翻的高度和污泥濃度，從而在空間和時間上做到厭氧反硝化和好氧硝化交替進(jìn)行，取得較好的脫氮效果。由于廢水中BOD5較低，為滿足生物脫氮要求，應(yīng)保持投加含碳有機(jī)物，結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，采用投加化糞池中高碳有機(jī)物。3.1.2流程說明廢水處理流程圖見下圖。圖6工藝流程圖氨氮濃度比較高的造氣和脫硫廢水由污水泵抽進(jìn)初沉池沉淀固渣，上清液自流至反應(yīng)池，加入NaOH溶液調(diào)節(jié)廢水pH值，pH值由7.0調(diào)至10.0～11.0，再由泵抽入吹脫塔進(jìn)行氨吹脫，吹脫后廢水自流入調(diào)節(jié)池。吹脫V（氣）∶V（水）為2880：1，造氣水溫度一般在50～60℃，采用二級吹脫，每級吹脫水池增加廢水旁路循環(huán)，一方面使水和空氣充分接觸，布水均勻，另一方面增加對堿的利用率，從而提高吹脫效率，降低處理成本，并減少吹脫出水的含堿量，出水pH值在8.5～9.0。出水自流進(jìn)調(diào)節(jié)池，雜排水經(jīng)隔油后由泵抽入調(diào)節(jié)池，儲糞池污水根據(jù)廢水對有機(jī)碳源的需求量，由泵分時段抽入調(diào)節(jié)池，折合COD每天需要1000～1500kg，廢水在調(diào)節(jié)池內(nèi)經(jīng)曝氣混合、均質(zhì)后，進(jìn)入A/O一體生化池進(jìn)行生物脫氮處理，出水進(jìn)入豎流沉淀池沉淀后回到冷卻循環(huán)水系統(tǒng)。3.1.3主要構(gòu)筑物及設(shè)備運行參數(shù)（1）初沉池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上式，池容50m3，尺寸為4.6m×3.6m×4.0m，水深3.7m。設(shè)備配置：污泥螺桿泵1臺，型號I-1B1.5，流量為2.5m3/h，功率3.0kW。（2）反應(yīng)池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上式，池容20m3，尺寸為4.6m×3.6m×3.0m，水深3.7m。設(shè)備配置：加堿裝置1套，pH在線檢測儀1臺，攪拌用曝氣管1套（UPVC）。（3）氨吹脫吹脫循環(huán)集水池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上式，池容30m3，尺寸為Φ4.6m×2.5m，水深2.2m，2個。設(shè)備配置：吹脫塔2臺，型號GBNL3-100，水量為100m3/h，風(fēng)機(jī)功率3.0kW，風(fēng)量為72000m3/h；進(jìn)水泵3臺，型號為50FSB25-10，流量為25m3/h，功率2.2kW。2用1備；循環(huán)水泵3臺，型號為80FSB70-10，流量為70m3/h，功率5.5kW，2用1備。（4）儲糞池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上式，池容20m3，凈尺寸為5.6m×3.6m×1.5m。設(shè)備配置：隔柵機(jī)1臺，糞水輸送泵1臺，型號為50WQ10-8-0.75，功率0.75kW。（5）調(diào)節(jié)池鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地下式，池容108m3，凈尺寸為6m×6m×3.5m，水深3.4m設(shè)備配置：污水提升泵2臺，型號為100WQ80-10-5.5，功率5.5kW，1用1備。（6）A/O一體生化池煤氣儲罐改造，鋼結(jié)構(gòu)，地上式，池容2400m3，總尺寸為Φ22.0m×8.0m，水深7.2m。利用儲罐廢舊鋼板分割成2個圓環(huán)和中間1個圓，中間圓作為沉淀池，2個圓環(huán)作為生化處理池。生產(chǎn)車間提供的風(fēng)機(jī)，壓頭為3.2m，球冠型微孔曝氣器布置在水深2.8m處，曝氣器上、下分別設(shè)置2.0m和1.5m填料，即好氧填料層和厭氧填料層，兼氧采用軟性組合填料，好氧采用半軟性彈性填料，厭氧填料層下部至池底有2.9m空間的污泥層。設(shè)備配置：推流式攪拌機(jī)4臺，型號為TYBG，攪拌深度8m，功率7.5kW，采用變頻控制（7）沉淀池采用豎流式煤氣儲罐改造，鋼結(jié)構(gòu)，容積220m3，沉淀池泥斗內(nèi)的污泥，由污泥回流泵抽入生化池為其補(bǔ)充菌源。設(shè)備配置：污泥泵回流泵2臺，1用1備，型號50WL20-15-1.5，功率1.5kW。工藝設(shè)計現(xiàn)就某一實際案例設(shè)計一個化肥廠污水的處理工藝。4.1概述某化肥廠廢水水質(zhì)具有氨氮含量高并含有有毒的總氰化物及硫化物，可生化性差的特點。根據(jù)上述特點，設(shè)計的工藝先進(jìn)、占地面積小的物化處理方案，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性及耐沖擊性，處理后出水水質(zhì)達(dá)《合成氨工業(yè)水污染物排放標(biāo)（GB13458-2001）。4.2廢水的水量、水質(zhì)1、廢水的水量：根據(jù)用戶提供的有關(guān)資料，設(shè)計水量Q=2400m3/d，按處理水量100m3/h設(shè)計。具體水質(zhì)參見下表。

2、廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)《合成氨工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13458-2001）：表1進(jìn)水水質(zhì)名稱原水（進(jìn)水（mg/l）排放標(biāo)準(zhǔn)PH8.916～9懸浮物138mg/L200mg/L化學(xué)需氧量59mg/L200mg/L氨氮126.8mg/L60mg/L總氰化物0.890mg/L1.0mg/L揮發(fā)酚0.001mg/L0.2mg/L硫化物1.00mg/L1.0mg/L石油類0.11mg/L10mg/L

4