高濃度氨氮廢水處理成套技術(shù)

1、 北 京 化 工 大 學(xué) BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY 高效節(jié)能高濃度氨氮廢水處理工業(yè)化成套技術(shù)簡(jiǎn) 介北 京 化 工 大 學(xué)宋 云 華2013年4月第一章 技術(shù)開發(fā)背景當(dāng)前我國工業(yè)企業(yè)所排出的廢水種類眾多，廢水總量很大，其中僅氨氮廢水一項(xiàng)其氨氮年排放量超過30萬噸。大量的氨氮排放不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，而且造成巨大資源浪費(fèi)。一般情況下，對(duì)于低濃度氨氮廢水一般可以采用生化處理，其處理費(fèi)用較低。但是，對(duì)于多數(shù)工業(yè)企業(yè)來說，其氨氮廢水中氨氮濃度很高（最高可達(dá)幾萬毫克/升），無法進(jìn)行生化處理，需要首先對(duì)氨氮廢水進(jìn)行脫氨處理。當(dāng)前，大部分氨氮廢水處理技術(shù)是

2、將廢水中的氨氮定義為污染物，一般對(duì)其采用反應(yīng)轉(zhuǎn)化方式，即采用去除的方法達(dá)到降低廢水中氨氮的目的，沒有實(shí)現(xiàn)氨氮的資源化回收利用。例如：硝化反硝化法、折點(diǎn)加氯法、反應(yīng)沉淀法等。我們?cè)谘芯块_發(fā)高濃度氨氮處理技術(shù)過程中沒有簡(jiǎn)單地將廢水中氨氮定義為污染物，而是將其定義為可回收利用的資源。實(shí)現(xiàn)氨氮廢水中氨氮的資源化回收利用，不僅可以實(shí)現(xiàn)污染物的減排，同時(shí)可以利用所回收的資源補(bǔ)償一部分廢水處理的費(fèi)用，降低氨氮廢水處理綜合成本。鑒于此指導(dǎo)思想，我們?cè)诙嗄陱U水脫氨技術(shù)研究成果及項(xiàng)目實(shí)施實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合最新研究開發(fā)的節(jié)能降耗技術(shù)及裝備研究成果，以效率高、技術(shù)成熟度好的蒸汽汽提脫氨技術(shù)為基礎(chǔ)，針對(duì)傳統(tǒng)蒸汽汽提

3、廢水脫氨技術(shù)中存在的蒸汽耗量大（一般為250300kg/噸廢水），廢水處理單耗高的難題，采用創(chuàng)新性工藝流程設(shè)計(jì)、高效脫氨技術(shù)及設(shè)備、節(jié)能降耗技術(shù)及設(shè)備等，通過研究攻關(guān)，開發(fā)了適合于多種工況的多套氨氮廢水處理成套技術(shù)，并付諸工業(yè)化應(yīng)用。第二章 技術(shù)特點(diǎn)北京化工大學(xué)針對(duì)其所開發(fā)的多套高效節(jié)能的高濃度氨氮廢水處理成套技術(shù)，通過持續(xù)的技術(shù)改進(jìn)和工業(yè)化應(yīng)用優(yōu)化，形成了如下技術(shù)特點(diǎn)：（1）脫氨效率高。本技術(shù)可以將氨氮含量在60000mg/L以上的氨氮廢水一次性處理至低于15mg/L（滿足國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)），最低在5mg/L以下。（2）蒸汽單耗低。本技術(shù)氨氮廢水處理單耗在30180kg/噸廢水，最低甚至低于

4、30kg/噸廢水。（3）實(shí)現(xiàn)了氨氮的資源化回收利用。本技術(shù)可以根據(jù)要求將廢水中的氨氮以濃氨水、濃氨氣、液氨或者銨鹽的形式回收利用。（4）實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的成套化、系列化，以及氨氮廢水處理裝置的模塊化、自動(dòng)化。第三章 技術(shù)簡(jiǎn)介一、高效節(jié)能汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT）高效節(jié)能汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT）是基于傳統(tǒng)汽提脫氨技術(shù)，結(jié)合高效脫氨技術(shù)及多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)開發(fā)的氨氮廢水減排及資源化利用成套技術(shù)。1.1 高效節(jié)能汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT）技術(shù)特點(diǎn)：（1）采用蒸汽汽提精餾復(fù)合工藝流程，對(duì)氨氮廢水進(jìn)行汽提及精餾得到濃度為1020濃氨水、高濃度氨氣或液氨。不僅可以實(shí)現(xiàn)廢水氨

5、氮含量達(dá)標(biāo)排放（<15mg/L），而且實(shí)現(xiàn)其中氨氮的資源化回收利用。（2）在氨氮廢水處理系統(tǒng)中采用多項(xiàng)節(jié)能技術(shù)有效回收系統(tǒng)熱量，其蒸汽單耗較傳統(tǒng)汽提脫氨技術(shù)（一般為250300kg/噸廢水）降低40%左右，一般為150180 kg/噸廢水。1.2 汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT）主要設(shè)備：汽提精餾塔、塔釜液儲(chǔ)罐、塔頂冷凝器、物料進(jìn)出口換熱器、塔頂回流罐、塔釜液泵、塔頂回流泵等。1.3 汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT）適用工況：廢水中氨濃度：>1000mg/L；廢水中氨存在形式：NH4+或者NH3；廢水流量：不限；處理要求：處理后廢水氨氮含量< 15mg/L，可

6、以濃氨水、氨氣或液氨形式回收廢水中氨。1.4 汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT）工程應(yīng)用舉例：工程地點(diǎn)：國內(nèi)某外資催化劑廠氨氮廢水處理能力：8 m3/h；處理廢水中氨含量約為：12000mg/L；處理后排放廢水中氨氮：5mg/L；回收產(chǎn)品：濃度1520濃氨水。1.5現(xiàn)場(chǎng)裝置：汽提精餾脫氨（BUCTSRAT）成套裝置二、雙效節(jié)能汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTDFAT）雙效節(jié)能汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTDFAT）是基于高效節(jié)能的汽提精餾脫氨技術(shù)，結(jié)合最新開發(fā)的雙效節(jié)能技術(shù)開發(fā)的氨氮廢水減排及資源化利用成套技術(shù)。該技術(shù)已經(jīng)獲得國家發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱：一種氨氮廢水減排及氨氮資源化利用裝置及方法，

7、專利號(hào)：200810104999.9。2.1 雙效節(jié)能汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTDFAT）技術(shù)特點(diǎn)：（1）采用雙效汽提精餾復(fù)合工藝流程，對(duì)氨氮廢水進(jìn)行汽提及精餾得到濃度為1020濃氨水或者高濃度氨氣。不僅可以實(shí)現(xiàn)廢水氨氮含量達(dá)標(biāo)排放（<15mg/L），而且實(shí)現(xiàn)其中氨氮的資源化回收利用。（2）在氨氮廢水處理系統(tǒng)中采用雙效節(jié)能技術(shù)有效利用系統(tǒng)熱量，使處理氨氮廢水蒸汽單耗在高效節(jié)能汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT）的基礎(chǔ)上再降低40左右，一般為90110 kg/噸廢水。2.2 雙效節(jié)能汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTDFAT）主要設(shè)備：一效汽提精餾塔、二效汽提精餾塔、一效塔釜液儲(chǔ)罐、二效塔釜液

8、儲(chǔ)罐、效間節(jié)能器、塔頂冷凝器、物料進(jìn)出口換熱器I、物料進(jìn)出口換熱器II、塔頂回流罐、一效塔釜液泵、二效塔釜液泵、塔頂回流泵等。2.3 雙效節(jié)能汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTDFAT）適用工況：廢水中氨濃度：>1000mg/L；廢水中氨存在形式：NH4+或者NH3；廢水流量：10m3/h以上；處理要求：處理后廢水氨氮含量< 15mg/L，可以濃氨水、高濃度氨氣形式回收廢水中氨。2.4 雙效節(jié)能汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTDFAT）工程應(yīng)用舉例：工程地點(diǎn)：國內(nèi)某農(nóng)藥廠氨氮廢水處理能力：15m3/h；處理廢水中氨含量約為：25000mg/L；處理后排放廢水中氨氮：10mg/L；回收產(chǎn)品：濃度1

9、520濃氨水。2.5 現(xiàn)場(chǎng)裝置：雙效節(jié)能汽提脫氨（BUCTDFAT）成套裝置三、高效節(jié)能耦合汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT）高效節(jié)能耦合汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT）是在以硫酸銨形式回收廢水中氨的前提下，耦合蒸汽汽提脫氨技術(shù)、硫酸吸收脫氨技術(shù)、蒸汽循環(huán)技術(shù)、多效蒸發(fā)技術(shù)創(chuàng)新而成的氨氮廢水減排及資源化利用成套技術(shù)。該技術(shù)已經(jīng)獲得國家發(fā)明專利授權(quán)，專利名稱：一種高效節(jié)能耦合汽提脫氨設(shè)備和方法，專利號(hào)：201010507488.9。3.1高效節(jié)能耦合汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT）技術(shù)特點(diǎn)：（1）采用蒸汽汽提脫氨、硫酸吸收脫氨、蒸汽循環(huán)及多效蒸發(fā)復(fù)合工藝流程，對(duì)氨氮廢水進(jìn)行汽提，得到濃

10、度為硫酸銨溶液或者固體硫酸銨。不僅可以實(shí)現(xiàn)廢水氨氮含量達(dá)標(biāo)排放（<15mg/L），而且實(shí)現(xiàn)其中氨氮的資源化回收利用。（2）在氨氮廢水處理系統(tǒng)中高效利用系統(tǒng)熱量，使處理氨氮廢水蒸汽單耗在汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT）的基礎(chǔ)上再降低80左右，一般為3040 kg/噸廢水。3.2高效節(jié)能耦合汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT）主要設(shè)備：汽提脫氨塔、塔釜液儲(chǔ)罐、氨氣酸洗塔、酸液循環(huán)罐、塔釜液泵、物料進(jìn)出口換熱器、酸液循環(huán)泵、蒸汽循環(huán)機(jī)等。3.3高效節(jié)能耦合汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT）適用工況：廢水中氨濃度：>1000mg/L；廢水中氨存在形式：NH4+或者NH3；廢水流量

11、：10m3/h以上；處理要求：處理后廢水氨氮含量< 15mg/L，可以硫酸銨形式回收廢水中氨。3.4高效節(jié)能耦合汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT）工程應(yīng)用舉例：工程地點(diǎn)：中石化某催化劑廠氨氮廢水處理能力：75m3/h；處理廢水中氨含量約為： 7000 mg/L；處理后排放廢水中氨氮：5mg/L；回收產(chǎn)品：濃度30硫酸銨。3.5現(xiàn)場(chǎng)裝置：高效節(jié)能耦合汽提脫氨（BUCTSCAT）成套裝置四、超重力汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTHSAT）超重力汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTHSAT）是基于汽提精餾脫氨成套技術(shù)，結(jié)合北京化工大學(xué)開發(fā)的新型過程強(qiáng)化技術(shù)超重力技術(shù)開發(fā)的氨氮廢水減排及資源化利用關(guān)鍵技術(shù)，這

12、是一項(xiàng)針對(duì)特殊使用工況（如含大量固體懸浮物）開發(fā)的廢水脫氨技術(shù)。4.1 超重力汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTHSAT）技術(shù)特點(diǎn)：（1）采用汽提精餾復(fù)合工藝流程，對(duì)氨氮廢水進(jìn)行汽提及精餾得到濃度為1020濃氨水、高濃度氨氣或液氨。不僅可以實(shí)現(xiàn)廢水氨氮含量達(dá)標(biāo)排放（<15mg/L），而且實(shí)現(xiàn)其中氨氮的資源化回收利用。（2）在氨氮廢水處理系統(tǒng)中采用新型過程強(qiáng)化設(shè)備超重力設(shè)備作為汽提及精餾設(shè)備，代替原有的汽提精餾塔，以解決塔設(shè)備因廢水中固體懸浮物的存在而發(fā)生的設(shè)備堵塞問題。4.2 超重力汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTHSAT）主要設(shè)備：超重力汽提脫氨器、超重力精餾器、塔釜液儲(chǔ)罐、塔頂冷凝器、閃蒸熱量回收

13、器、塔釜液泵等。4.3 超重力汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTHSAT）適用工況：廢水中氨濃度：>1000mg/L；廢水中氨存在形式：NH4+或者NH3；廢水流量：不限；廢水中固體懸浮物：不限；處理要求：處理后廢水氨氮含量< 15mg/L，要求以濃氨水、氨氣或液氨形式回收廢水中氨。4.4 超重力汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTHSAT）工程應(yīng)用舉例：工程地點(diǎn)：中石化某煉油廠氨氮廢水處理能力：5m3/h；處理廢水中氨含量約為：3000 mg/L；處理后排放廢水中氨氮：10mg/L；回收產(chǎn)品：濃度1520濃氨水。4.5 現(xiàn)場(chǎng)裝置：超重力汽提脫氨（BUCTHSAT）成套裝置第四章 主要工程業(yè)績(jī)（1）

14、 BASF南京催化劑有限公司，氨氮廢水處理量8噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量12000mg/L，出口廢水氨氮含量35mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT），以1520%濃氨水形式回收。（2）中石化齊魯催化劑分公司，氨氮廢水處理量30噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量8000mg/L，出口廢水氨氮含量58mg/L。采用蒸汽循環(huán)汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT），以硫酸銨形式回收。（3）中石化長(zhǎng)嶺催化劑分公司，氨氮廢水處理量75噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量8000mg/L，出口廢水氨氮含量25mg/L。采用蒸汽循環(huán)汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT），以硫酸銨形式回收。（4）中石化齊魯催化劑分

15、公司，氨氮廢水處理量40噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量8000mg/L，出口廢水氨氮含量47mg/L。采用蒸汽循環(huán)汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT），以硫酸銨形式回收。（5）中石化九江分公司，氨氮廢水（含炭黑）處理量50噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量3000mg/L，出口廢水氨氮含量4080mg/L。采用超重力汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTHSAT），以1520%濃氨水形式回收。（6）中石化九江分公司，氨氮廢水（含炭黑）處理量1噸/小時(shí)（中試裝置），進(jìn)口廢水氨氮含量3000mg/L，出口廢水氨氮含量50100mg/L。采用超重力汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTHSAT），以1520%濃氨水形式回收。（7）山東

16、大成農(nóng)藥股份公司，氨氮廢水處理量15噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量35000mg/L，出口廢水氨氮含量615mg/L。采用雙效節(jié)能汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTDFAT），以純度大于98%氨氣形式回收。（8）濰坊綠霸化工有限公司，氨氮廢水處理量12.5噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量10000mg/L，出口廢水氨氮含量1015mg/L。采用蒸汽循環(huán)汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT），以硫酸銨形式回收。（9）山東綠霸化工股份有限公司，氨氮廢水處理量6噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量80000mg/L，出口廢水氨氮含量3050mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT），以液氨形式回收。（10）濰坊綠霸化

17、工有限公司，氨氮廢水處理量12噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量80000mg/L，出口廢水氨氮含量3050mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT），以液氨形式回收。（11）山東綠霸化工股份有限公司，氨氮廢水處理量3噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量12000mg/L，出口廢水氨氮含量58mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT），以濃度大于90%氨氣形式回收。（12）山東盛邦魯南化工有限公司，氨氮廢水處理量2噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量15000mg/L，出口廢水氨氮含量1015mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT），以濃度大于90%氨氣形式回收。（13）河南洛陽科碩

18、鎢鉬材料有限公司，氨氮廢水處理量1噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量27000mg/L，出口廢水氨氮含量36mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT），以濃度大于90%氨氣形式回收。（14）河南洛陽建龍化工有限公司，氨氮廢水處理量5噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量18000mg/L，出口廢水氨氮含量35mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT），以濃度大于90%氨氣形式回收。（15）河北誠信化工有限公司，氨氮廢水處理量15噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量70000mg/L，出口廢水氨氮含量510mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT），以液氨形式回收。（16）浙江嘉化集團(tuán)股份

19、有限公司，氨氮廢水處理量5噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量25000mg/L，出口廢水氨氮含量48mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT），以濃度大于90%氨氣形式回收。（17）江蘇索普化工股份有限公司，氨氮廢水處理量6噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量70000mg/L，出口廢水氨氮含量3050mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT），以液氨形式回收。（18）福建龍巖龍化化工有限公司，氨氮廢水處理量25噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量20000mg/L，出口廢水氨氮含量1015mg/L。采用蒸汽循環(huán)汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT），以硫酸銨形式回收。（19）福建榕昌化工有限公司，

20、氨氮廢水處理量25噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量18000mg/L，出口廢水氨氮含量1015mg/L。采用蒸汽循環(huán)汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT），以硫酸銨形式回收。（20）山西太原化工有限公司，氨氮廢水處理量5噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量28000mg/L，出口廢水氨氮含量1015mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT），以1520%濃氨水形式回收。（21）中石油寧夏化工廠，氨氮廢水處理量5噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量1000mg/L，出口廢水氨氮含量15mg/L。采用超重力汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTHSAT），以1520%濃氨水形式回收。（22）啟東亞太化工有限公司，氨氮廢水處理量12.5噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量50000mg/L，出口廢水氨氮含量1015mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT），以90%濃氨氣形式回收。（23）湖南海利化工股份有限公司，氨氮廢水處理量2.5噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量60000mg/L，出口廢水氨氮含量1015mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT），以1520%濃氨水形式回收。（24）河北興隆天利海香精香料有限公司，氨氮廢水處理量5噸/小時(shí)，進(jìn)口廢水氨氮含量50000mg/L，出口廢水氨氮含量1015mg/L。采用汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCT