減壓汽提熱泵除氨技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用

減壓汽提熱泵除氨技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用摘要：隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格，外排廢水的氨氮要求小于15mg/L。氨氮污水的處理方法多種多樣，其中分子篩吸附是一種很有開發(fā)前景的方法，但大多數(shù)實(shí)用技術(shù)主要適用于低氨氮含量的污水。公司的部分污水氨氮含量高達(dá)2500?7500mg/L曾經(jīng)投入1000多萬元科研經(jīng)費(fèi)，先后與國(guó)內(nèi)十余家科研單位進(jìn)行了多次氨氮污水處理試驗(yàn)，綜合效果不理想。通過多方的調(diào)查研究，選用了減壓汽提熱泵法脫氨技術(shù)處理高氨氮污水，建成了處理量為50m3/h的工業(yè)裝置。裝置標(biāo)定結(jié)果表明，外排污水達(dá)到了國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：氨氮污水減壓汽提熱泵工業(yè)應(yīng)用_、卜.、.1前言在催化劑生產(chǎn)的過程中，需要使用大量的氨水和銨鹽作為交換劑，而氨水和銨鹽并不存在于產(chǎn)品中，它們都被排入污水系統(tǒng)，使外排污水氨氮含量大大超標(biāo)。氨氮污水的治理一直是難題。氨氮對(duì)人體和水體具有一定的危害，水質(zhì)指標(biāo)中氨氮是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化和環(huán)境污染的一種重要污染物。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格，“三廢”排放的標(biāo)準(zhǔn)逐步提高。公司本著“頭降量，尾達(dá)標(biāo)”的工作思路，一方面從源頭著手，實(shí)施節(jié)水減排，降低噸催化劑的耗水量，使外排污水量有了大幅度下降；另一方面從污水處理方面著手，調(diào)研了國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)可行、技術(shù)可靠、處理效果好的氨氮污水處理技術(shù)，以此為基礎(chǔ)確定氨氮污水處理方案，保證外排污水達(dá)標(biāo)排放。2氨氮污水處理技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)2.1常用的氨氮污水處理技術(shù)氨氮污水的處理方法通常有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法及生化法等。物理法有反滲透、土壤灌溉等；化學(xué)法有離子交換、折點(diǎn)加氯、含氨副產(chǎn)品生產(chǎn)、焚燒、催化裂解、電滲析、電化學(xué)處理等；物理化學(xué)法有蒸餾法（即蒸汽汽提）、吹脫法等；生物法有藻類養(yǎng)殖、生物硝化等。雖然許多方法都能有效地去除氨氮，但只有幾種方法能在工程上真正用于含氨氮污水的處理。處理技術(shù)的選擇主要取決于污水的組成、要求達(dá)到的處理效果及經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)國(guó)內(nèi)外工程實(shí)例及資料介紹，目前處理氨氮污水的實(shí)用方法主要有生物處理法、蒸氣汽提法、折點(diǎn)加氯法、離子交換法及吹脫法等。（1）生物法傳統(tǒng)的生化法主要用于低濃度氨氮含量低的污水處理，它是利用微生物的硝化及反硝化作用使氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨(dú)?。中高濃度氨氮污水通常具有氨氮高、C/N比低的特點(diǎn)，有些生產(chǎn)污水甚至不含COD，因此采用生物脫氮的方式處理，需要加入碳源，運(yùn)行成本很高。常見工藝有A/O（或A2/O）和SBR工藝。其缺點(diǎn)是處理過程對(duì)溫度和工業(yè)廢水中某些組分的干擾非常敏感，需要的反應(yīng)器體積比較大，而且反硝化過程中會(huì)產(chǎn)生n2o,易轉(zhuǎn)化為其它影響o3層的氮氧化物，反硝化把NH4+這種有價(jià)值的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成N2逸入空氣，造成浪費(fèi)。在A/O工藝中，為了促使反硝化反應(yīng)順利進(jìn)行，一般要求C/N大于3,對(duì)于催化劑長(zhǎng)嶺分公司高氨氮廢水中不含有碳源，必須補(bǔ)充碳源才能保證反硝化進(jìn)行，甲醇是常見的碳源，綜合考慮甲醇投加量約為18kg甲醇/m3廢水。較大的回流比和大量補(bǔ)充甲醇使構(gòu)筑物的容積大幅增加，處理費(fèi)用大幅增加。（2）折點(diǎn)加氯法折點(diǎn)加氯法是通過投加過量的氯或次氯酸鈉，將廢水中的氨完全氧化為n2的方法。為了保證完全反應(yīng)，氧化1kg氨氮需要10kg的氯氣。折點(diǎn)氯化法的出水在排放前需用活性炭或與o2進(jìn)行反氯化，以去除水中的殘余氯。折點(diǎn)氯化法的處理效果穩(wěn)定，不受水溫影響，投資較少。其突出優(yōu)點(diǎn)是通過正確控制加氯量和對(duì)流量進(jìn)行均化，使廢水的全部氨氮降為零，同時(shí)使廢水達(dá)到消毒目的，對(duì)于低濃度氨氮廢水的處理，此法較經(jīng)濟(jì)，因此常用作深度處理。但運(yùn)營(yíng)成本高，副產(chǎn)物氯胺和氯代有機(jī)物會(huì)造成二次污染。（3）離子交換法離子交換法適用于氨離子濃度在10?100mg/L的污水。其原理是選用陽離子交換樹脂，將水中的銨離子與樹脂上的鈉離子交換，從而達(dá)到去除銨的目的。斜發(fā)沸石具有從含鈉、鎂和鈣等離子的溶液中有選擇地去除氨離子的特點(diǎn)，因而選其作為交換樹脂也叫有選擇性的離子交換法，穿透的樹脂要用2%的氯化鈉溶液再生，再生液經(jīng)過去氨處理后再循環(huán)使用，達(dá)一定的循環(huán)率后排放。離子交換除氨法樹脂的再生操作復(fù)雜，設(shè)備及管道的腐蝕嚴(yán)重，再生下來的氨回用價(jià)值不高，因此工業(yè)型規(guī)模應(yīng)用很少。（4）反滲透法和電滲析法反滲透法和電滲析法的投資和運(yùn)行費(fèi)用都比較高。而且，電滲析的預(yù)處理要求高，反滲透膜的使用壽命短，目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用極少。（5）吹脫法和汽提法中高濃度氨氮污水處理相對(duì)適用的方法是吹脫法，吹脫法具有工藝簡(jiǎn)單、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。減壓汽提熱泵法除氨技術(shù)也是物理化學(xué)法脫氨技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域較寬，具有去除效率高、運(yùn)行成本相對(duì)較低、操作穩(wěn)定性好、可全天候運(yùn)行、尾氣可吸收、回收硫酸銨或氨產(chǎn)品等五大技術(shù)優(yōu)勢(shì)。2.2使用沸石作為吸附劑的氨氮污水處理技術(shù)離子交換法的反應(yīng)過程穩(wěn)定、易控，吸附劑可再生利用，處理成本較低，特別是使用沸石作為吸附劑時(shí)．沸石具有穩(wěn)定的硅氧四面體結(jié)構(gòu)、大小均一的寬闊空間和連通孔道，能夠吸附大量的氨氮，因此被認(rèn)為是最有應(yīng)用前景的去除氨氮吸附劑。鑒于沸石有著良好的吸附與離子交換性能，而我國(guó)是世界上少數(shù)幾個(gè)富產(chǎn)沸石的國(guó)家之一，美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家已將沸石應(yīng)用在污水處理、特效干燥劑、土壤飼料改良劑等方面。沸石脫氨氮技術(shù)是近年來引起人們重視的一種生物物化相結(jié)合實(shí)現(xiàn)污水脫氨氮的新技術(shù)，這一技術(shù)就是把沸石對(duì)銨根離子的選擇性吸附能力和生物硝化反硝化結(jié)合起來，加強(qiáng)生物脫氨氮系統(tǒng)的性能和效率。沸石比表面積大，對(duì)微生物無毒害，易于附著微生物作為生物載體。生物沸石脫氨氮工藝中，一方面沸石用于生物載體富集硝化菌;另一方面沸石通過離子交換作用吸附水中的銨，還有很重要的一方面就是沸石表面生物膜中的硝化菌將吸附在沸石上的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，形成了一個(gè)自我吸收、自我消化的循環(huán)過程。通過生物方式不但能使沸石不斷得到再生，還能提高脫氨氮的硝化性能，利用微生物作用有效地去除氨氮。此時(shí)，沸石得以全部或者部分自我再生，可以繼續(xù)循環(huán)使用。生物沸石脫氨氮過程實(shí)質(zhì)是化學(xué)吸附、離子交換和生物硝化三個(gè)過程。?利用天然沸石去除水中的氨氮游少鴻［1］等通過實(shí)驗(yàn)研究天然沸石對(duì)氨氮的吸附作用及其影響因素。結(jié)果表明，沸石對(duì)氨氮的吸附過程遵循準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，天然沸石對(duì)氨氮的等溫吸附可用Langmuir等溫模型擬合，相關(guān)系數(shù)均達(dá)到極顯著相關(guān)，計(jì)算得到的最大吸附質(zhì)量比由263mg/kg增高到370mg/kg。陳彬⑵等研究了天然沸石對(duì)氨氮的吸附性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:天然沸石吸附氨氮的焓變?yōu)?16.21kJ/mol，溫度對(duì)于天然沸石吸附氨氮的影響不大，天然沸石吸附氨氮同時(shí)受液膜擴(kuò)散和顆粒內(nèi)擴(kuò)散的影響，在高初始氨氮濃度的情況下，顆粒內(nèi)擴(kuò)散是吸附的主要控制因素，在共存陽離子濃度為50mg/L的條件下，共存陽離子對(duì)吸附過程的影響不大，相應(yīng)的影響順序?yàn)?K+>Ca2+>Na+>Mg2+。張曦［3］等研究了氨氮在天然沸石上的吸附過程，結(jié)果表明，天然沸石對(duì)氨氮的最大吸附量可達(dá)11.5mg/g；在共存陽離子K+作用下，沸石吸附量降低50%以上。?改性沸石去除水中的氨氮由于天然沸石所含雜質(zhì)成分比較復(fù)雜，孔道常被Na+、Mg2+、H2O等阻塞，并且相互連通的程度也較差，因此，天然沸石的吸附能力往往達(dá)不到要求。為了充分發(fā)揮其吸附性及離子交換性，需要將天然沸石改性或改型活化。沸石改性的途徑主要有：①高溫焙燒。②酸、堿或鹽處理。江樂勇［4］等采用吸附法去除水中的氨氮，對(duì)天然吸附劑沸石進(jìn)行鹽熱改性處理。結(jié)果表明，經(jīng)過鹽熱改性后的沸石脫氮能力提高了37.12%。李曄［9］分別采用加熱、酸、堿和鹽對(duì)天然沸石進(jìn)行改性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)硫酸和鹽酸改性的沸石去除氨氮效果不明顯；用濃度不超過2mo1/L的氫氧化鈉改性沸石后氨氮去除率由70%提高到80%以上；而用NaCl溶液在恒溫70?75℃下水浴

加熱3h改性沸石，能明顯提高氨氮去除率，改性效果優(yōu)于加熱和堿處理。崔志廣［5］等將沸石作為生物濾池的填料，與混凝沉淀、超濾組合后用于處理微污染地表水，考察了其對(duì)污染物的去除效果。結(jié)果表明:該組合工藝對(duì)氨氮有較好的去除效果，出水氨氮在0.5mg/L以下，去除率可達(dá)90%；對(duì)有機(jī)物也有較好的去除效果，出水CODm在2mg/L左右，去除率約為60%，出水水質(zhì)達(dá)到了《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749—2006)的要求。該工藝對(duì)氨氮的去除主要由沸石生物濾池完成，而沸石生物濾池、凝沉淀及超濾均能去除CODm,貢獻(xiàn)率分別為49.6%、30.9%、19.5%。?建議煉油催化劑生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水氨氮濃度高，先后試驗(yàn)了多種處理方法，但水中的氨氮很難達(dá)標(biāo)。研究經(jīng)濟(jì)合理的工藝去除催化劑生產(chǎn)污水中的氨氮是緊迫而實(shí)際的。沸石吸附可作為組合工藝予以試驗(yàn)。沸石在減輕沖擊負(fù)荷、減少抑制因素對(duì)好氧或厭氧處理工藝的影響方面有明顯作用，并能提高系統(tǒng)整體處理效率；在其他工藝應(yīng)用中均表現(xiàn)出對(duì)NH4+-N的較強(qiáng)的去除效率，并可通過生物膜硝化再生得到交換吸附能力的恢復(fù)。我國(guó)有豐富的沸石礦物資源，目前大多數(shù)用于濾料，在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制，建議學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)并加強(qiáng)沸石在水處理領(lǐng)域的研究，包括沸石改性及基礎(chǔ)理論，以及復(fù)合方法去除水中氨氮的研究，同時(shí)加大對(duì)資源開發(fā)的資金投入，加速成果轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)沸石資源的合理利用。3公司氨氮污水排放現(xiàn)狀及技術(shù)改造方案的確定1氨氮污水排放現(xiàn)狀.主1要排水點(diǎn)過濾污水.主1要排水點(diǎn)過濾污水多品.過濾液5分子篩改一畋性濾液多品.過濾液5分子篩改一畋性濾液3種 —?污水池污水 性 —?泵房污水6污水池污水7半合成后洗后洗濾液8一二交濾液2、4鉑劑 —―污水池污水一二交濾液2、4鉑劑 —―污水池污水半合成噴霧、成膠NAY母液微球污水NAY濾液SDSNAY濾液SDS污水9成膠污水 硅鋁膠污水 SDS污水11后洗濾液10化工庫(kù)—?酸性污水池14—?堿性污水池圖1公司污水排放點(diǎn)公.司2廢水排放分析首先公司污水進(jìn)行污污分流，按照氨氮濃度不同分為高濃度含氨污水（氨氮濃度2500~7500mg/L）；低濃度含氨污水（氨氮濃度100~1000mg/L）；微含氨污水（氨氮濃度15mg/L）；NAY污水（不含氨氮）四部分，水質(zhì)水量如下：（1）高濃度氨氮污水NH3-N濃度在2500~7500mg/L的高濃度氨氮污水目前有：①超穩(wěn)分子篩的第一、二次交換濾液及第三條線的污水，分別為:6m3/h；6m3/h；6m3/h；共18m3/h。②LAY污水流量為15m3/h。③分子篩的二交濾液流量為8m3/h。④多品種的含氨污水流量為10m3/h?？傆?jì)目前高濃度氨氮污水51m3/h?？紤]FCC裝置的擴(kuò)能需要，會(huì)增加高濃度氨氮污水12m3/h；而由于技術(shù)進(jìn)步，部份分子篩二交有可能采用甲酸替代氨進(jìn)行交換，可以減少高濃度氨氮污水約3m3/h，特種分子篩的交換將采用稀硫酸替代氨，將減少高濃度氨氮污水約10m3/h，故新的氨氮污水處理裝置的設(shè)計(jì)按50m3/h考慮。（2）低濃度氨氮污水低濃度氨氮污水包括氨氮濃度為100?1000mg/L的裂化劑污水、分子篩和超穩(wěn)的地下水、污水池污水、以及加氫廢氨氣吸收污水：①分子篩一樓的機(jī)泵污水流量為3m3/h。②分子篩一交濾液流量為8m3/h。③超穩(wěn)分子篩帶濾機(jī)的地面水以及其他污水都含有部分氨氮，流量為8m3/h。④第一、三套加氫的廢氨氣吸收塔出來污水，流量為1?2m3/h。⑤微球和半合成裝置的猴戲污水，部分污水經(jīng)過過濾處理后，清夜送到分子篩回用和用于氯化銨、硫銨的調(diào)配;剩余的濾液流量為15m3/h。如果沒有回用，流量為33m3/h。⑥半合成的SDS污水，流量為2.5m3/h。微球的噴霧干燥污水，流量為2.5m3/h。原料濾渣處理裝置污水5m3/h?；?kù)清洗氨罐和硫銨罐的過程中有含氨氮污水排出，但每年的次數(shù)不多，利用現(xiàn)有的污水池，配專線送到綜合車間的低濃度污水收集池。多品種低氨氮污水10m3/h?？傆?jì)低濃度氨氮污水53m3/h，如果裂化劑的污水不回用，總量為71m3/h。（3）微含氨氮污水微含氨氮污水主要有鉑劑污水、加氫污水、化工庫(kù)污水、原料污水、硅鋁膠污水、CB-10污水等，總流量為100m3/h。（4）NAY污水NAY污水是NAY合成車間污水，流量為20m3/h。3.2選擇技術(shù)方案公司原設(shè)計(jì)的污水處理場(chǎng)，主要是調(diào)節(jié)外排污水的pH值和去除污水中的懸浮物。污水中的嚴(yán)重超標(biāo)氨氮污染物，沒有采用有效的處理措施?，F(xiàn)有污水排放不能滿足水質(zhì)指標(biāo)的要求，必須采取合適的技術(shù)方案，通過建設(shè)項(xiàng)目達(dá)到排放要求。3.2.技1術(shù)選擇原則污水處理工藝的選擇直接關(guān)系到各項(xiàng)出水指標(biāo)能否達(dá)到處理要求，是否能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，管理是否方便及運(yùn)行成本的高低，因此慎重選擇適當(dāng)?shù)奶幚砉に囀前钡鬯幚砉こ痰年P(guān)鍵。污水處理技術(shù)的選擇原則為：（1）達(dá)到國(guó)家和地方水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)及總量控制的要求。（2）符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)的原則。（3）具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。（4）滿足企業(yè)的使用條件。.工2藝技術(shù)方案的選擇經(jīng)過認(rèn)真調(diào)查研究，在滿足技術(shù)方案選擇4項(xiàng)原則的基礎(chǔ)上，通過討論論證，決定采用采用減壓汽提熱泵法脫氨技術(shù)。采用減壓汽提熱泵除氨法工藝具有三個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：?由于有效利用了空間，采用一塔多級(jí)的設(shè)計(jì)模式，減少了占地面積。?減壓汽提熱泵除氨法采用蒸汽作為介質(zhì)進(jìn)行脫氨，在汽提段可一次脫氨達(dá)到外排水標(biāo)準(zhǔn)，且脫氨效率不受周圍氣溫的影響，穩(wěn)定性要比高分散吹脫法高。?減壓汽提熱泵除氨法由于采取閃蒸技術(shù)，對(duì)熱量進(jìn)行了重復(fù)利用，所以節(jié)能效果顯著。⑷減壓汽提熱泵除氨法尾氣由尾氣吸收塔硫酸進(jìn)行吸收，可除去排放氣體中的NH3,消除對(duì)周圍大氣的污染。減壓汽提熱泵除氨技術(shù)的工作原理物質(zhì)的沸點(diǎn)是隨壓力增大而升高。讓高壓高溫流體經(jīng)過減壓，使其沸點(diǎn)降低，使流體溫度高于該壓力下的沸點(diǎn)，這樣，流體在閃蒸罐中迅速沸騰汽化，并進(jìn)行兩相分離。利用氨氮與水的沸點(diǎn)的不同，通過閃蒸工藝來達(dá)到分離兩者的目的。減壓汽提熱泵脫氨技術(shù)是在蒸汽汽提脫氨法基礎(chǔ)上結(jié)合文丘里-水環(huán)熱泵技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)的節(jié)能型脫氨技術(shù)，其原理為：當(dāng)溶液中pH值在10.8?11.5時(shí)，污水中氨離子將轉(zhuǎn)變成游離氨，其反應(yīng)方程式如下：NH4++OH-=叼+與。上述反應(yīng)液相中的游離氨占總氨的比例與溶液的pH有關(guān)，根據(jù)計(jì)算在25℃時(shí)，其比例如表1：表1不同pH時(shí)溶液中游離氨占總氨的百分?jǐn)?shù)Y，%一般將pH調(diào)到11~12，隨著NH3向汽相遷移，液相pH有所下降。此時(shí)污水中的氨通過蒸汽汽提的方法易于從液相進(jìn)入汽相，進(jìn)入汽相的氨與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銨，硫酸銨返回到催化劑生產(chǎn)系統(tǒng)中，其反應(yīng)方程式如下：NH3屬惡臭刺激性氣體，必須有組織排放且符合國(guó)標(biāo)GB14554-93《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求。本裝置將逸出的NH3用稀H2s04吸收后制成（NH4）2SO4產(chǎn)品，不僅消除了二次污染，而且回收了銨產(chǎn)品。4減壓汽提熱泵除氨工藝流程復(fù)合汽提脫氨塔汽提的頂部出來的攜帶著豐富氨氮的蒸汽經(jīng)過蒸汽循環(huán)熱泵增壓后一部分進(jìn)入到復(fù)合汽提脫氨塔二級(jí)混合段加熱高氨氮，同時(shí)作為不凝氣體排放。另一部分到吸收塔進(jìn)行氨氣吸收，吸收塔同樣為逆向?qū)α髟O(shè)計(jì)，富含氨氮的蒸汽由吸收段下部進(jìn)入塔內(nèi)，循環(huán)吸收液經(jīng)硫酸循環(huán)液泵由吸收段上部進(jìn)入塔內(nèi)。在復(fù)吸收塔的填料層中汽、液相發(fā)生傳質(zhì)，又發(fā)生化學(xué)中和反應(yīng)，且反應(yīng)為放熱反應(yīng)。通過填料層的蒸汽中的氨氮被循環(huán)吸收液所吸收，重新變得潔凈的循環(huán)蒸汽以及硫酸和氨氣放熱反應(yīng)產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過蒸汽噴射壓縮器由公用工程來的補(bǔ)充蒸汽引射增壓后，送入到復(fù)合汽提脫氨塔汽提段循環(huán)使用。循環(huán)液攜帶著中和反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)入塔底。經(jīng)過沉淀池處理后的高氨氮廢水通過廢水送料泵送入到文丘里水噴射器（X1930-1）將復(fù)合汽提脫氨塔（T1931）二級(jí)閃蒸段引射來的蒸汽進(jìn)行汽液急冷換熱后，進(jìn)入復(fù)合汽提脫氨塔（T1931）一級(jí)混合段內(nèi)汽液分離。復(fù)合汽提脫氨塔（T1931）二級(jí)閃蒸段不凝氣體由液環(huán)真空泵（P1935）抽出經(jīng)過尾氣吸收塔（T1934）將不凝氣體帶出的氨氣吸收后排放。復(fù)合汽提脫氨塔（T1931）一級(jí)混合段的氨氮廢水經(jīng)閃蒸進(jìn)料泵（P1932-1）進(jìn)入文丘里廢水噴射器（乂1930-4）和自復(fù)合汽提脫氨塔（T-1931）一級(jí)閃蒸段引射來的蒸汽再次進(jìn)行汽液急冷換熱后，到復(fù)合汽提脫氨塔（T-1931）二級(jí)混合段內(nèi)汽液分離。分離換熱后的被加熱的氨氮廢水由汽提脫氨進(jìn)料泵（P1933-1/2）送入復(fù)合汽提脫氨塔（T-1931）汽提段的頂部，并在進(jìn)入復(fù)合汽提脫氨塔（T-1931）汽提段前將廢水PH調(diào)到12.0。進(jìn)入復(fù)合汽提脫氨塔（T1931）汽提段的高氨氮廢水和復(fù)合汽提脫氨塔（T1931）汽提段底部來的蒸汽在填料層內(nèi)逆向接觸，汽、液相在填料層發(fā)生傳質(zhì)，廢水中的游離氨氣進(jìn)入汽相，脫氨后的廢水回到復(fù)合汽提脫氨塔（T-1931）汽提段底部。復(fù)合汽提脫氨塔（T-1931）汽提段底部的脫氨廢水依次進(jìn)入復(fù)合汽提脫氨塔（T-1931）一級(jí)、二級(jí)閃蒸段進(jìn)行閃蒸降溫，為了盡量降低脫氨廢水后的溫度，回收脫氨廢水帶出的熱量，通過閃蒸液泵（P1932-2/3）將復(fù)合汽提脫氨塔（T-1931）一級(jí)混合段的廢水循環(huán)送入到文丘里噴射器（X1930-2、X1930-3）抽出復(fù)合汽提脫氨塔（T-1931）二級(jí)閃蒸段產(chǎn)生的蒸汽，用以加熱預(yù)處理來的高氨氮廢水。經(jīng)過閃蒸后的脫氨廢水溫度降至小于60℃經(jīng)過脫氨廢水出料泵（P1934-1/2）送到后處理單元排放。復(fù)合汽提脫氨塔（T1931）汽提的頂部出來的攜帶著豐富氨氮的蒸汽經(jīng)過蒸汽循環(huán)熱泵（C1936）增壓后一部分進(jìn)入到復(fù)合汽提脫氨塔（T1931）二級(jí)混合段加熱高氨氮，同時(shí)作為不凝氣體排放。另一部分到飽和塔（T1933）內(nèi)進(jìn)行初步氨氮吸收，吸收后的含氨蒸汽再進(jìn)入吸收塔（T1932）進(jìn)行氨氮凈化吸收。飽和塔（T1933）為同向并流設(shè)計(jì)，富含氨氮的蒸汽由和硫酸銨循環(huán)泵（P1937-1/2）由吸收段上部進(jìn)入塔內(nèi)。經(jīng)過預(yù)吸收后的含氨蒸汽進(jìn)入吸收塔（T1932）內(nèi)進(jìn)行凈化吸收，經(jīng)過飽和后的硫酸銨溶液經(jīng)過硫酸銨出料泵（P-1938-1/2）送出，再經(jīng)換熱器（E-1937）冷卻后送到廠區(qū)儲(chǔ)罐內(nèi)回用。吸收塔（T1932）為逆向?qū)α髟O(shè)計(jì)，含氨蒸汽由吸收塔（T1932）下部進(jìn)入塔內(nèi)，硫酸吸收循環(huán)泵（P1939-1、2）由吸收塔（T-1932）上部進(jìn)入塔內(nèi)。在吸收塔（T-1932）中汽、液相即發(fā)生傳質(zhì)又發(fā)生化學(xué)中和反應(yīng)，且反應(yīng)為放熱反應(yīng)。通過吸收塔（T-1932）的蒸汽中的氨氮被循環(huán)吸收液所吸收，重新變得潔凈的循環(huán)蒸汽以及硫酸和氨氣放熱反應(yīng)產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過蒸汽噴射壓縮器（X-1931）由公用工程來的補(bǔ)充蒸汽引射增壓后，送入到復(fù)合汽提脫氨塔（T-1931）汽提段底部作為汽提蒸汽回用。循環(huán)液攜帶著中和反應(yīng)的吸收液進(jìn)入塔底，塔底的循環(huán)吸收液經(jīng)過溢流到飽和塔（T-1933）底部，作為含氨蒸汽初步吸收液使用，以提高吸收液的吸收效率。復(fù)合汽提脫氨塔（T-1201）汽提的頂部出來的攜帶著豐富氨氮的蒸汽經(jīng)過蒸汽循環(huán)熱泵（C-1201）增壓后一部分進(jìn)入到復(fù)合汽提脫氨塔（T-1201）一級(jí)混合段加熱高氨氮，同時(shí)作為不凝氣體排放。另一部分到吸收塔（T-1202）進(jìn)行氨氣吸收，吸收塔（T-1202）同樣為逆向?qū)α髟O(shè)計(jì)，富含氨氮的蒸汽由吸收段下部進(jìn)入塔內(nèi)，經(jīng)吸收液循環(huán)液泵（P-1214A/B）由吸收段上部進(jìn)入塔內(nèi)。在吸收塔（T-1202）的填料層中汽、液相發(fā)生傳質(zhì)和化學(xué)中和反應(yīng)，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。通過填料層的蒸汽中的氨氮被循環(huán)吸收液所吸收，重新變得潔凈的循環(huán)蒸汽以及硫酸和氨氣放熱反應(yīng)產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過文丘里蒸汽噴射器（X-1204）由公用工程來的補(bǔ)充蒸汽引射增壓后，送入到復(fù)合汽提脫氨塔（T-1201）汽提段循環(huán)使用。4減壓汽提熱泵除氨技術(shù)的應(yīng)用裝置初期投料試車情況裝置引進(jìn)原材料進(jìn)行投料試生產(chǎn)。期間裝置操作平穩(wěn)，運(yùn)行安全可靠，投入運(yùn)行的各種機(jī)動(dòng)設(shè)備、工藝設(shè)備、電氣設(shè)備、計(jì)算機(jī)及儀表控制設(shè)備、安全設(shè)施等的運(yùn)行情況基本正常，裝置實(shí)現(xiàn)開車一次成功。在開工的過程中采了部分樣進(jìn)行了分析，從分析的結(jié)果看，只要裝置能正常運(yùn)行，出水中的氨氮能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)為了確定裝置生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率及裝置能耗、物耗水平，分二次對(duì)污水處理及氨氮回用裝置進(jìn)行了全面標(biāo)定。.標(biāo)1定數(shù)據(jù)總結(jié)?汽提塔進(jìn)水水質(zhì)情況表2汽提塔進(jìn)水水質(zhì)情況采樣時(shí)間采樣點(diǎn)PH懸浮物mg/l氨氮mg/l設(shè)計(jì)值測(cè)量值設(shè)計(jì)值測(cè)量值設(shè)計(jì)值測(cè)量值1汽提段入口6?97.29<70172000?750013802汽提段入口7.124620403汽提段入口6.455521804汽提段入口3.006523305汽提段入口7.905422806汽提段入口7.717023107汽提段入口8.351750平均6.83512039說明：①汽提入口PH偏低，主要是污水處理崗位控制不當(dāng)所致，因此相對(duì)增加了汽提塔液堿加入量。②整個(gè)標(biāo)定期間入口氨氮含量偏低，為設(shè)計(jì)值下限。?主要操作條件表3標(biāo)定期間每日10：00崗位操作記錄項(xiàng) 目單位13日14日15日16日17日18日19日10:0010:0010:0010:0010:0010:0010：00污水進(jìn)料49.0248.948.7242.3547.4545.8847.646.946.546.551.050.449.35122.222.522.223.022.822.223.417.718.01818.418.517.818.948.14948.348.749.748.049.5

104.6103.7103.9103.2103.1102.6103103.9103.1103.3102.2102.9101.310291.7592.8492.2792.0191.6792.23104.64105.3103.7103.9103.1102.9104.4102.6℃77.67878.279.678.978.479.1℃56.056.756.657.757.356.257.7℃57.357.657.658.358.457.558.7℃80.180.580.580.980.680.480.8℃100.3100.3100.5100.3100.3100.3100℃97.998.298.198.097.997.897.9℃102.91103.26103.78103.21104.34103.95104.934.33432.632.332.331.932.125.22624.62224.925.523.6頻率4035353535353511.8311.6111.1611.7011.8611.3011.343.03.43.93.13.03.02.9說明：除因C1936密封泄漏14日將頻率從40降至35以外，標(biāo)定期間保持了各操作參數(shù)穩(wěn)定控制。?汽提塔出水水質(zhì)及汽提效率表4公司化驗(yàn)室采樣分析結(jié)果日期采樣時(shí)間進(jìn)口出口氨氮去除率氨氮氨氮

平均值上表表明：汽提塔出口PH直接影響到氨氮去除的效果。在汽提塔出口PH大于11.00的條件下，氨氮去除率能達(dá)到98%以上。表中出現(xiàn)4批氨氮去除率不合格的原因是汽提塔出口PH控制過低所致。剔除4批氨氮超標(biāo)異常數(shù)據(jù)，其氨氮去除率為99.95%。表5環(huán)保部門采樣分析結(jié)果日期采樣時(shí)間進(jìn)口出口氨氮去除率氨氮氨氮99.99%99.91%99.89%99.97%99.98%99.96%99.82%99.99%平均值99.94%?硫酸銨產(chǎn)量及質(zhì)量情況表6硫酸銨產(chǎn)量及質(zhì)量統(tǒng)計(jì)時(shí)間班次班產(chǎn)量t比重濃度％PH值硫酸銨（kg/h）10-88-1611.7591.09216.02.101469.90016-2420-829.1291.09216.02.103641.1308-167.4471.12021.31.67930.87516-2418.4561.12822.11.942307.00030-812.8401.13825.22.441605.0008-1618.8531.14526.62.622356.63016-247.4691.15828.22.68933.62540-817.7301.15225.22.712216.2508-1611.3691.15226.62.721421.12516-2410.7511.14828.22.741343.87550-88.2401.13023.62.761030.000

8-166.3231.13423.93.13790.37516-2418.3301.14226.73.002291.25060-813.2331.14226.73.001654.1258-169.3551.17029.22.301169.37516-2412,6201.18630.22.101577.50070-818.5121.18229.92.102314.0008-1612.3461.18430.12.201543.25016-2412.7641.17031.11.801595.500合計(jì)/平均257.526/12.8761.14625.622.431609.54設(shè)計(jì)值312.8~3.07034⑸主要原材料消耗情況。①硫酸表7硫酸消耗統(tǒng)計(jì)日期時(shí)間（）處理污水（）消耗硫酸每小時(shí)消耗（ ）單耗（ ）合計(jì)②液堿表8液堿消耗統(tǒng)計(jì)日期時(shí)間液堿消耗污水流量汽提塔出口單耗 污水

平均?物耗與設(shè)計(jì)值對(duì)比表9原材料消耗與設(shè)計(jì)、理論值的對(duì)比項(xiàng)目設(shè)計(jì)值kg/h實(shí)際值kg/h設(shè)計(jì)單耗kg/t理論單耗kg/t濃硫酸(98%)1988419.948.948.522液堿(30%)45131245注：表中理論單耗對(duì)應(yīng)的是氨氮濃度為2039mg/l時(shí)的單耗。4.2標(biāo).定2結(jié)果分析?裝置處理能力本次標(biāo)定氨氮汽提回用部分連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行144小時(shí)，生產(chǎn)能力為47t/h,達(dá)到了設(shè)計(jì)值(50t/h)的94%。各單元運(yùn)行平穩(wěn)，控制手段能夠滿足生產(chǎn)操作和產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)節(jié)的需要。?產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量標(biāo)定期間硫酸銨總產(chǎn)量257.526t、平均日產(chǎn)12.876t、每小時(shí)產(chǎn)量1.61t，其濃度為25.62%、PH為2.43。濃度比設(shè)計(jì)值低5.38個(gè)百分點(diǎn)，其原因是在實(shí)際運(yùn)行過程中濃度偏高時(shí)，循環(huán)噴淋液易結(jié)晶而造成輸送泵堵塞，為保證系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行而適當(dāng)降低了循環(huán)噴淋液的濃度；PH值比設(shè)計(jì)值低限低0.37個(gè)單位，是為了保證吸收效果而適當(dāng)降低了循環(huán)噴淋液的PH值。?裝置氨氮脫除率從表4表5的采樣分析結(jié)果來看，氨氮脫除率達(dá)到了99.9%以上，完全達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。脫氨后的外排污水氨氮含量遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)要求的指標(biāo)。但標(biāo)定期間為了保證氨氮脫除效果，汽提PH值偏高限控制(平均PH值為11.83)、吸收PH值偏低限控制(平均PH值為2.43)。?裝置物耗從表7、表8、表9來看，由于標(biāo)定期間汽提塔進(jìn)水氨氮含量平均只有2039mg/l，處于下線范圍，所以單位時(shí)間內(nèi)消耗的液堿、硫酸都遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值。但與理論消耗量比較，其噸產(chǎn)品消耗均大于進(jìn)水氨氮含量條件下的理論耗量，其中硫酸單耗為8.94t/t，比理論單耗8.522t/t高出4.9%，液堿單耗為26.489t/t，比理論單耗20.39t/t高出29.91%，特別是液堿消耗偏高，需在今后的操作中加以改進(jìn)。

高氨氮污水處理費(fèi)用表10處理每噸高氨氮污水所需費(fèi)用項(xiàng)目單耗單位單價(jià)單位費(fèi)用元濃硫酸(98%)元液堿(30%)元工業(yè)水元飽和蒸汽元?jiǎng)恿﹄娫獌x表風(fēng)元噸污水處理費(fèi)用硫酸銨元回收硫銨后噸污水處理費(fèi)用從上表可知，以標(biāo)定期間物料價(jià)格為基準(zhǔn)，處理每噸高氨氮污水所需原材料成本