应用CASS工艺处理合成氨工业废水

应用CASS工艺处理合成氨工业废水摘要:某氮肥企业采用CASS工艺处理合成氨、尿素工业废水,在进水平均pH值为8.58,NH3-N、COD的平均质量浓度分别为93.31、199.56mg/L的条件下,经曝气(3h)、沉淀(1.5h)、滗水(1.0h)、闲置(0.5h)4个阶段共6h处理后,出水NH3-N、COD的平均质量浓度分别为34.60、60.92mg/L,达到了《合成氨工业水污染物排放标准》(GB13458-2001)要求。关键词:合成氨废水;CASS工艺;废水处理;工程实例中图分类号:X703.1文献标识码:B文章编号:$1009-2455(2007)02-0069-03周忠华,李陈(重庆江津禾丰有限责任公司生技处,重庆402260)某化工有限责任公司是以天然气为原料生成尿素的氮肥生产企业,年产尿素12万t。为了建设环境友好型企业,公司近年来相继进行了清洁生产、循环水改造、清污分流等一系列节能、环保的技术改造。2005年公司采用CASS工艺建成一套终端污水处理装置,将各车间污水集中进行处理,经过半年多的试运行,整套装置运行良好,能够保证含氨废水达标排放。1废水来源、水质水量特点及排放要求1.1废水来源废水来源主要是合成氨系统和尿素系统生产所排工业废水,包括各机泵密封冷却水、锅炉排污、循环冷却水排污、过滤罐洗涤用水、脱盐系统酸碱再生废水、含氨氮解吸废液、各分离器排污、少量压缩机含油废水等。1.2水质水量特点废水主要含NH3-N,另含少量尿素和油,每天排放生产污水大约1200t,排放量变化较大。生活污水另行处置,未进入该系统。1.3排放要求废水排放执行国家标准《合成氨工业水污染物排放标准》(GB13458-2001)。进水水质及排放标准见表1。2工艺选择与工艺流程2.1工艺选择处理氮肥企业生产废水有物理法(吹脱法)﹑化学沉淀法和生物法等多种方法。吹脱法主要利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离。该工艺较复杂,投资和运行费用较高,同时排出的气态氨需要用稀酸进行吸收,易造成二次污染。化学沉淀法系采用化学物质与氨氮发生化学反应来去除氨氮,该法操作简单,容易控制,脱氮效果稳定。缺点是运行费用高,腐蚀性强,产生的污泥量大,且不易处理。一般在氨氮含量高,水量小的情况下才采用。生物脱氮法被大多数企业采用。在生物脱氮工艺中,氧化沟、SBR、CASS等处理工艺均能够满足脱氮的要求。污水氨氮的质量浓度低于200mg/L,通常在100mg/L左右,可以选择生物法进行脱氮处理。氧化沟工艺,工程占地面积较大,处理单元较多,污水工程投资多,运行费用高,处理流程复杂。SBR工艺是传统工艺,需设初沉池﹑二沉池﹑污泥回流等,同样面临污水工程投工业用水与废水INDUSTRIALWATER&WASTEWATERVol.38No.2Apr.,2007收稿日期:2006-08-21;修回日期:2006-12-22表1设计进水水质及排放标准项目名称pH值ρ(NH3-N)/(mg·L-1)ρ(COD)/(mg·L-1)进水水质9～10200190排放指标6～9≤70≤150项目名称ρ(SS)/(mg·L-1)ρ(石油类)/(mg·L-1)进水水质20010排放指标≤200≤10#$%%%%%%$$工程实例·69·工业用水与废水INDUSTRIALWATER&WASTEWATERVol.38No.2Apr.,2007资多,运行费用高的问题。CASS工艺是在SBR基础上发展起来的一种新型污水处理工艺,是目前国际上较为先进的处理工艺。其流程简单,运行管理方便,耐冲击负荷强,处理效果好,在运行中可以根据进水水质和排放标准控制运行参数,如有机负荷,工作周期、水力停留时间等,通过调整这些参数使污水处理设施在满足出水水质要求的前提下降低运行成本。与SBR比较,它属连续进水,硝化反应和反硝化反应在同一反应器中进行,单池(CASS池)即可完成处理的全过程。不需设初沉池、二沉池等,投资费用较省。采用吹脱法、化学沉淀法、CASS工艺所需工程投资、运行费用数据如表2所示。由上述技术经济比较可以看出,CASS工艺在经济、技术上具有较大优势,因此,我们决定采用具有良好脱氮功能的CASS工艺进行废水处理[1]。2.2工艺流程CASS工艺流程示意如图1所示。污水由格栅池进入调节池,均质后被提升泵抽到CASS池的生物选择区的底部,再从溢流口进入兼氧区,通过鼓风机和安装在池底的曝气管少量曝气,然后从兼氧区底部进入主反应区,进行充分曝气。污水中溶解氧的质量浓度一般控制在2～4mg/L。污水中的氨态氮先经亚硝化细菌的作用被氧化成亚硝态氮,再经硝化细菌的作用转变成硝态氮。主反应区中的混合液通过污泥回流管部分回流至生物选择区,回流量约10%。停止曝气后,硝化作用逐渐减弱,反硝化作用开始增强,硝态