高效節(jié)能的高濃度氨氮廢水處理成套技術(shù)

1、高效節(jié)能的高濃度氨氮廢水處理成套技術(shù)作者：宋云華 陳建銘 牛曉紅 李璐  2011年06月21日   來源：中化新網(wǎng)    （北京化工大學(xué)，北京，100029） 摘要：本文介紹了多套高濃度氨氮廢水處理技術(shù)：汽提精餾脫氨成套技術(shù)、雙效節(jié)能汽提脫氨成套技術(shù)、蒸汽循環(huán)汽提脫氨成套技術(shù)、超重力汽提脫氨成套技術(shù)。所開發(fā)的高濃度氨氮廢水處理技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際的工業(yè)廢水處理中，為高濃度氨氮廢水的處理提供了新型高效的處理技術(shù)。關(guān)鍵詞：高濃度氨氮廢水；汽提精餾；雙效節(jié)能；蒸汽循環(huán)；超重力技術(shù)Complete set of

2、Technology on High-Concentration Ammonia-Nitrogen Wastewater TreatmentYun-Hua Song  Jian-ming Chen  Xiao-hong Niu  Lu Li(Beijing University of chemical technology, Beijing, 100029) Abstract: This article introduces several high-concentration was

3、tewater-treatment technology including the stripping-distillation deamination technology, double-effect energy-saving deamination technology, steam recycle-stripping deamination technology and high gravity stripping demination technology. These developed high-concentration ammonia-nitrogen wastewate

4、r treatment technology have been extensively used in practical industrial wastewater-treatment which provided the new and efficient treatment-technology for dealing with the high-concentration ammonia-nitrogen wastewater.Key words: High-concentration ammonia-nitrogen wastewater, Stripping disti

5、llation, Double-effect energy-saving, Steam recycle, Higee technology 1、引言當(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)是將廢水中的氨氮定義為污染物，一般對其采用反應(yīng)轉(zhuǎn)化方式，即采用去除

6、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。我們在研究開發(fā)高濃度氨氮處理技術(shù)過程中沒有簡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，我們在多年廢水脫氨技術(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)，針對傳統(tǒng)蒸汽汽提廢水脫氨技術(shù)中存在的蒸汽耗量大（一般為250300kg/噸廢水）

7、，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氨氮廢水處理技術(shù)，并付諸工業(yè)化應(yīng)用?，F(xiàn)已完成的氨氮廢水處理工業(yè)化裝置已經(jīng)有十幾家，包括外資企業(yè)、中石化、國內(nèi)大型農(nóng)藥企業(yè)等。我們開發(fā)的高效節(jié)能的高濃度氨氮廢水處理成套技術(shù)特點(diǎn)如下：（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

8、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。2. 高效節(jié)能的高濃度氨氮廢水處理成套技術(shù)簡介2.1汽提精餾脫氨成套技術(shù)（BUCTSRAT）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)。2.1.1 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）

9、，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。2.1.2 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。2.1.3 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，可以濃氨水、氨氣或

10、液氨形式回收廢水中氨。2.1.4 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。2.1.5現(xiàn)場裝置：  汽提精餾脫氨（BUCTSRAT）成套裝置2.2 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）是基于汽提精餾脫氨成套專利技術(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)。2.2.1 雙效節(jié)能汽提脫氨成套技術(shù)（B

11、UCTDFAT）技術(shù)特點(diǎn)（1）采用雙效汽提精餾復(fù)合工藝流程，對氨氮廢水進(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。2.2.2 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、

12、塔頂回流罐、一效塔釜液泵、二效塔釜液泵、塔頂回流泵等。2.2.3 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< 5mg/L，可以濃氨水、高濃度氨氣形式回收廢水中氨。2.2.4 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1520濃氨水。2.2.5 現(xiàn)場裝置：雙效

13、節(jié)能汽提脫氨（BUCTDFAT）成套裝置 2.3 蒸汽循環(huán)汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT）蒸汽循環(huán)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，基于汽提脫氨技術(shù)及硫酸吸收脫氨技術(shù)開發(fā)的氨氮廢水減排及資源化利用成套技術(shù)。2.3.1 蒸汽循環(huán)汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTSCAT）技術(shù)特點(diǎn)（1）采用汽提脫氨硫酸吸收脫氨復(fù)合工藝流程，對氨氮廢水進(jìn)行汽提，得到濃度為4050的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)中采用蒸汽循環(huán)技術(shù)有效利用系統(tǒng)

14、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。2.3.2 蒸汽循環(huán)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。2.3.3 蒸汽循環(huán)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：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。2.3.4 蒸汽循環(huán)汽提脫氨成套

15、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。2.3.5現(xiàn)場裝置  蒸汽循環(huán)汽提脫氨（BUCTSCAT）成套裝置2.4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)，這是一項(xiàng)針對特殊使用工況（如含大量固體懸浮物）開發(fā)的廢水脫氨技術(shù)。2.4.1 超重力汽提脫

16、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。2.4.2 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、閃蒸熱量回收器、塔釜液泵等。2.4.3 超重力汽提脫氨成套技術(shù)（BUCTHS

17、AT）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。2.4.4 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。2.4.5 現(xiàn)場裝置超重力汽提脫氨（BUCTHSAT）成套裝置  3. 高濃度氨氮廢水處理成套技術(shù)

18、應(yīng)用及主要工程業(yè)績(1) 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)（BUCTSCA

19、T），以硫酸銨形式回收。(4)中石化齊魯催化劑分公司，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

20、脫氨成套技術(shù)（BUCTHSAT），以1520%濃氨水形式回收。(7) 山東大成農(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

21、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150

22、00mg/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。琥珀科技公司(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