氮肥工业废水处理设计及运转

氮肥工业废水处理设计及运转概况我国年生产合成氨30万吨，尿素52万吨的大氮肥装置按原料性质划分主要有⑴以天然气为原料，⑵以石脑油为原料，⑶以渣油为原料的三种类型。由于利用原料不同，产生的废水水质不同，废水处理采取的措施也不一样。前2种一般采用氨汽提法和酸碱中和法处理废水。而第3种则采取物理、化学、生化相结合的方法处理废水，包括灰沉降单元、化学处理单元和生化处理单元。灰沉降单元主要利用颗粒重力沉降作用去除灰份；化学处理单元通过投加NaOH、FeSO4和阴离子高分子絮凝剂，在絮凝作用下除去重金属V、Ni；生化处理单元采用A/O法去除COD、NH3-N。1.工艺流程介绍工艺流程介绍灰沉降单元主要处理合成氨气化部分约40T/h的碳黑废水，碳黑废水经灰沉降罐，除去部分碳黑后，约30T/h送入渣油汽化工段回用，约10T/h进入污水汽提塔脱除NH3、H2S后，经化学处理单元处理,脱除重金属V、Ni后，送入均衡池。生化处理单元主要处理经化学单元处理后的废水、合成氨装置的CO2洗涤水、尿素装置工艺冷凝液、生活污水、经过隔油池处理的罐区污染雨水，这五股来水首先进入反硝化池，与回流污泥经推流式搅拌机混合均匀，发生反硝化反应；然后水经底部回流窗进入硝化池发生硝化反应；硝化后的水在鼓风动力作用下一部分通过上部回流窗回流到反硝化池，一部分经溢流堰通过重力作用流入脱气池脱气，使附着在活性污泥上的气泡被释放，避免活性污泥在二沉池内漂浮；脱气后的水最终在二沉池内进行泥水分离，澄清后的水经溢流堰流入暴雨调节池外排。污泥一部分回流，一部分与灰沉降器、澄清池底部的污泥一起浓缩脱水外运；整个A/O工艺采取A、B两个系列并列运行,处理水量1200m3/d。流程图如下：2、主要工艺、主要工艺设备设备及构筑物及构筑物单元名称规格附属设备数量设计运行参数灰沉降单元灰沉降罐立式：φ：8000mm,H：3400mm配刮泥机，刮板式，φ8000mm,n:0.072r/min线速：0.03m/s,电机功率：8.6kw1座水力停留时间4小时回水容器卧式：V：28m3φ：2.8m，H：1.1m配6000V高压泵，Q：41m3/h，H：713.6m1座废水汽提塔立式：φ1200×25200mm1.5″拉西环填料13.8m31座化学处理单元反应器1立式，V:5.5m3,φ:2.8m,H:1.8m，机械反应式配推进式ST-GPR-1.5型，φ400mm搅拌机1座水力停留时间15min反应器2立式，V:5.5m3,φ:2.8m,H:1.8m，机械反应式配推进式ST-GPR-1.5型，φ400mm搅拌机1座水力停留时间15min反应器3立式，V:1.35m3,φ:1.0m,H:1.5m，机械反应式配推进式ST14-GPR-0.2型，φ400mm搅拌机1座澄清池机械搅拌式，V：51m3，φ：5.0m，H：4.6m配刮泥机，刮板式，φ5000mm,n:0.072r/min线速：0.0167m/s,电机功率：0.4kw1座水力停留时间3小时生化处理单元硝化/反硝化池硝化区体积：318m3，反硝化区体积：205m3配推进式n:90r/min,φ480mm,N:3.7kw液下混合器2座水力停留时间21小时均均衡池体积：720m3，1座衡池/事故池事故池体积：300m3二沉池V：140m3,表面负荷q:1.0m3/m2*h，沉淀面积：47m2，中心进水，四周出水辐流式。中心转动φ：11200mm，n:0.09r/min虹吸式吸泥机2座水力停留时间5.6小时脱气池矩形，V：16m3配推进式φ400mm搅拌机2座水力停留时间30min回流污泥池矩形，V：18m3回流污泥泵Q：50m3/h1座浓缩池辐流式，V：36m32座隔油池矩形，V：300m31座鼓风机D45-81型离心鼓风机，Q=45Nm3/min,N=75kwD20-62型离心鼓风机，Q=20Nm3/min,N=20kwD45-81三台，D20-62二台，D45-81向硝化/反硝化池鼓风D20-62向均衡池鼓风3、运行效果、运行效果分析分析3.1灰沉降单元该单元设计进水SS≤820mg/l,出水SS≤40mg/l，从运行的效果来看，能满足碳黑灰份的去除。但在试车阶段出现了高压回水泵叶轮结垢现象，结果导致泵轴断裂。结垢的主要原因是由更换泵的密封水引起的，原设计该泵的密封水为透平冷凝水，由于试车阶段透平冷凝水压力不足，为了不影响试车的进度，采用生产水代替透平冷凝液做密封水后，运行不到半个月就出现泵断轴现象，拆开泵体，发现叶轮表面结了一层致密的碳黑晶体，并且该晶体只有采用NaF、HNO3、六次甲基四铵溶液才能清洗掉。由于生产水中总硬度为109mg/l（CaCO3计），密封水经机封流入泵体内与碳黑水循环使用，并且碳黑水温度可达到138℃，致使钙盐在水中的溶解度下降