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鉛鋅冶煉廠氨氮廢水處理工藝實例分析日期：2017-05-26 人氣：1040

摘要：指出鉛鋅冶煉廠氨氮廢水的種類和特點，探討與選擇適當(dāng)?shù)奶幚砗突赜眉夹g(shù)路線，以達(dá)到節(jié)水減排、穩(wěn)定運行的目的。

關(guān)鍵詞：氨氮廢水;工藝流程;存在問題

某鉛鋅冶煉廠氨酸法吸收SO2煙氣產(chǎn)生了高氨氮廢水，氨氮含量達(dá)到5000mg/L。若將其直接排放，勢必對周邊環(huán)境及植物生長等帶來危害。同時，若在進(jìn)行重金屬廢水處理前，沒有把高氨氮廢水中的NH3-N去除掉，重金屬離子就會和廢水中的氨氮形成絡(luò)合物，無法去除廢水中的重金屬離子。鑒于此種情況，在廠內(nèi)建設(shè)了一座氨氮廢水處理站對高氨氮廢水進(jìn)行處理。

1 系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)及要求

1.1 處理能力

處理能力：150m3/d 處理時間：24h/d

1.2 原水成分及處理要求

(1)廢水的水質(zhì)：

NH3-N：5000mg/L PH：0.91～2.73 F-：338～1422mg/L

由上述離子含量根據(jù)電荷平衡式推算出H2SO4約為：10000-12500 mg/L，其它含有部分重金屬：

Pb：1.77～23.8 mg/L Zn：15.7～1181 mg/L

Cd：0.286～5.24 mg/L As：4.06～35.4 mg/L

(2)處理要求：

出水水質(zhì)：NH3-N：≤35 mg/L F-：≤10 mg/L

2 工藝系統(tǒng)設(shè)計

2.1 工藝流程簡圖(圖1)

2.2 工藝流程說明

2.2.1 預(yù)處理工序。30%燒堿溶液制備：來料采用片堿，設(shè)置片堿存貯間，由抓斗起重機送入30%燒堿制備池中，加水?dāng)嚢韬笾瞥?0%濃度的氫氧化鈉溶液(燒堿溶液)，為保證燒堿溶液濃度的穩(wěn)定性，設(shè)置2座燒堿制備池，互為備用。由燒堿投加泵將燒堿制備池中燒堿輸送到調(diào)堿反應(yīng)罐中調(diào)節(jié)pH值。為節(jié)省能耗和保證投加量的準(zhǔn)確性，根據(jù)調(diào)堿反應(yīng)罐出水pH值高低調(diào)整燒堿投加量，滿足后續(xù)設(shè)備對來水pH值的要求。預(yù)處理：來自生產(chǎn)車間的工藝氨氮廢水進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量，廢水通過廢水提升泵進(jìn)入調(diào)堿反應(yīng)罐，在調(diào)堿反應(yīng)罐中投加燒堿溶液調(diào)整pH值至11.5左右，使水中離子氨轉(zhuǎn)化為游離氨，出水用污泥提升泵送入廂式壓濾機，經(jīng)廂式壓濾機脫水后的泥餅由汽車外運，壓濾后出水進(jìn)入中間水箱穩(wěn)壓穩(wěn)流后進(jìn)行除氨處理。調(diào)堿反應(yīng)罐設(shè)置2臺，互為備用。廂壓機設(shè)置1臺。

2.2.2 除氨工序。中間水箱中待處理的含氨廢水通過除氨泵進(jìn)入高分散法除氨工藝除氨塔進(jìn)行除氨。為防止水箱以及管道里殘留的顆粒物對后續(xù)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，在除氨泵的進(jìn)口設(shè)置Y型過濾器。經(jīng)過前面預(yù)處理后廢水中離子態(tài)的銨轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)氨，通過除氨塔使廢水中的游離氨逸出，由少量的空氣攜帶進(jìn)入除氨塔的吸收段。除氨尾氣采用稀硫酸進(jìn)行循環(huán)吸收，制備硫銨溶液。為滿足設(shè)備運行的穩(wěn)定性及連續(xù)性，設(shè)置溶液循環(huán)槽2臺。因本項目除氨后廢水和不含氨氮的污酸廢水混合后，氨氮可達(dá)標(biāo)排放。為降低投資成本，本方案采用2塔串聯(lián)循環(huán)2遍的除氨工藝。

2.2.3 尾氣吸收工序。兩座除氨塔都采用KMDA-Ⅰ型除氨塔，帶吸收段，采用5%的稀硫酸吸收除氨尾氣，產(chǎn)生濃度為35%左右的硫銨溶液外運。吸收后的除氨尾氣的排放滿足GB14554-93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中高度與排放量要求，可直接排空。調(diào)堿反應(yīng)罐、廂壓機房、中間水池、緩沖水池和段間水池設(shè)置成密閉形式，并通過排氣孔將水箱中氨氣用引風(fēng)機引入一級除氨塔吸收段用稀硫酸吸收。在項目建成后，企業(yè)組織了除氨裝置的考核驗收工作，原水氨氮濃度在4151～10190mg/L之間波動，經(jīng)二遍除氨，即4塔處理后出水氨氮濃度在2.77～58.5mg/L之間，總?cè)コ蚀笥?9.1%，達(dá)到了處理能力及出水水質(zhì)的要求。

3 存在問題

通過詳細(xì)了解除氨塔以及預(yù)處理系統(tǒng)運行情況，同時查閱相關(guān)技術(shù)資料，與設(shè)備廠家、現(xiàn)場技術(shù)人員開展技術(shù)交流，查找系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)一步完善現(xiàn)有工藝。

通過實際運行，存在的主要問題有以下幾點：一是，除氨塔布水裝置采用PVC材質(zhì)，因整個工藝要求PH值控制在11以上，布水裝置容易結(jié)垢，大致運行一周，就需要對布水裝置進(jìn)行清洗和拆除處理，PVC材質(zhì)硬度較低，在拆除過程中極容易損壞;二是，布水裝置分散器采用PVC材質(zhì)，發(fā)現(xiàn)從分散器噴出的水呈柱狀，霧化效果差;三是，在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，除氨塔除氨效率與空氣溫度成正比，尤其是在冬天除氨塔除氨效率明顯低于夏天。由于原設(shè)計對進(jìn)入除氨塔內(nèi)的空氣未考慮加熱措施，在冬季運行過程中，吹脫一遍，出水氨氮含量達(dá)不到出水水質(zhì)要求，從而需要進(jìn)行重復(fù)吹脫，使得每天的處理能力減小，能耗增大。

鑒于上述存在的問題，目前已進(jìn)行了改造，具體改造措施為：(1)布水裝置材質(zhì)采用316L不銹鋼;(2)采用“多孔菱形輻流”的布水方式;(3)在廠區(qū)內(nèi)已有的低壓蒸汽管上引一根蒸汽管道，至風(fēng)機出口與除氨塔進(jìn)風(fēng)口的管道上，根據(jù)室外溫度情況調(diào)整閥門開啟。

目前，這兩個薄弱環(huán)節(jié)已成功解決，且效果良好。

4 效益分析

(1)運行成本分析。本項目運行成本分析按150m3/d確定噸水運行費用，具體見表1。

(2)環(huán)境效益及二次污染分析。本項目環(huán)境效益及二次污染分析按150m3/d處理量，年運行330天核算。(如表2)氨氮廢水處理站工程的建設(shè)有效消減了氨氮等污染物質(zhì)，對保護以禮河水系環(huán)境質(zhì)量具有積極意義。

5 結(jié)束語

氨氮廢水處理站工程的實施，能有效控制高氨氮廢水對周邊生態(tài)環(huán)境的危害，對保持企業(yè)生產(chǎn)區(qū)環(huán)境質(zhì)量、實踐企業(yè)建設(shè)花園工廠目標(biāo)、改善會澤縣城面貌，有著極其重要的意義，是非常必要的。

作者簡介：陳宏儒(1980-)，男，漢族，籍貫：山西祁縣，學(xué)歷：研究生，職稱：工程師，單位：昆明有色冶金設(shè)計研究院股份公司，研究方向：給排水專業(yè)設(shè)計。