含氨废水处理的工程实践

124|2017年12月2017年12月|1250引言目前随着石化、化肥等行业的不断拓展，含氨废水也成为影响行业发展的重要负面因素。为了避免工业产生的大量的含氨废水直接排入外界引发污染，需要采用一定方法对含氨废水进行处理，本次含氨废水处理的原理的本质就是将游离NH3转变为气体NH3析出，从而达到净化废水中氨的目的。通常做法是借助蒸汽来将NH3转化，再利用pH值和平衡分压差来实现此传质过程。目前工业上通用做法是采用填料塔来实现该工艺过程。基于此，本文以含氨4%，甲醇1.5%，水94.5%的提取溶液1和含氨10%，水90%(所涉及浓度均为质量浓度)的提取溶液2为研究体系，详细介绍了本次含氨废水处理工艺——汽提法的工程实践。1氨水的物化性质氨水，别名氢氧化铵、阿摩尼亚水，是NH3的水溶液，由气体NH3与水混合制得。化学特性是易挥发、无色透明及具有刺激性气味。在农业、无机工业、毛纺、丝绸、印染等工业，有机工业上，医药上有广泛的应用，也可作为洗涤剂、中和剂、生物碱浸出剂等溶剂使用。由于NH3溶液受温度影响较大，极易分解释放气体NH3，形成爆炸氛围，如果在封闭空间内遇到高温源，具有升压爆炸倾向；另外通过与卤素、氧化汞、氧化银结合形成化合物在震动环境中的危险很大；接触三甲胺、氨基化合物等物质能引发燃烧和爆炸，具有很高的危险特性。除此之外，氨水还具有健康和生命危害，对于咳嗽、气短、哮喘、喉头水肿而窒息、肺水肿、眼睛损伤、皮炎等能产生直接危害。因此含氨废水必须应得到有效的处理。2研究体系及产品要求2.1研究体系提取溶液1中含氨4%，甲醇1.5%，水94.5%；提取溶液2中含氨10%，水90%(本文所涉及浓度均为质量浓度)。2.2产品要求提浓后的氨水浓度≥18%，废水排放含氨量≤40ppm。3工艺流程简介3.1工艺流程说明汽提塔D101是填料塔，内装250Y规整填料，内径500mm，塔高12500mm。来自原料罐V101含氨4%，甲醇1.5%，水94.5%的溶液经泵P01进入汽提塔D101，界区外蒸汽从汽提塔T101底部进入。多数氨和少量的甲醇被汽提塔D101蒸出，塔釜产品为氨浓度小于40ppm的废水，送至废水处理；塔顶汽相，进入换热器E101冷却至40℃，冷却后的液态氨水(含甲醇)从汽提塔D101顶部回流；冷却后的氨气进入氨气吸收系统，氨气吸收系统由两个带夹套的吸收塔串联组成。氨气吸收塔D102是填料塔，内装鲍尔环散堆填料，内径500mm，塔高度12000mm，常压操作。塔顶三股进料分别为10%的氨水、水和循环吸收液；中部进料为循环吸收液。吸收塔D102，塔釜产品为浓度大于18%的氨水，进入缓冲罐V102，经泵P03送入换热器E102，其中两股分别进入吸收塔D102顶含氨废水处理的工程实践王会祥(云南技师学院，云南昆明650300)摘要：本文以含氨4%，甲醇1.5%，水94.5%的提取溶液1和含氨10%，水90%(所涉及浓度均为质量浓度)的提取溶液2为研究体系，详细介绍了本次含氨废水处理工艺——汽提法的工程实践。关键词：含氨废水；工程实践表1物流数据表物流010203040506070809101112131415161718氨,kg/h16000.2220.660.8159.810001298.81298.8129.97.5519.5519.5129.9444.5133.4311.2水,kg/h3780898.74670.7191.0183.08.09002005540.05540.0554.00.82216.02216.0554.01848.9554.71294.3甲醇,kg/h60052.652.445.07.40036.936.93.70.0214.814.83.78.82.66.2总质量流量,kg/h4000898.74723.5464.0288.8175.210002006875.76875.7687.68.322750.32750.3687.62302.3690.71611.7氨质量分数,%4.000.00447.521.191.210.0018.918.918.990.218.918.918.919.319.319.3水质量分数,%94.510098.941.263.34.690.010080.680.680.69.680.680.680.680.380.380.3甲醇质量分数,%1.501.00611.315.64.2000.50.50.50.20.50.50.50.40.40.4温度,℃30143.499.879.74040403046.3404049.640.040.040.041.64040压力,atm1.14.01.11.011.011.011.11.11.11.11.01.011.11.11.01.011.011.01相态液相汽相液相汽相液相汽相液相液相液相液相液相汽相液相液相液相液相液相液相密度,kg/m3965.72.16915.10.64843.40.68931.1995.7881.3888.8888.80.83888.8888.8888.8881.6881.9881.9粘度,cp0.750.0140.280.0120.420.0110.560.820.420.450.450.0140.450.450.450.460.470.47表面张力,mN/m69.058.051.964.271.757.859.159.159.159.159.159.059.159.1环保与减排126|2017年12月2017年12月|PB010203050607081112131415D-101D-102D-103161718V101P01V102E102V104E103废水处理V103P0409ABC界外蒸汽D1010%氨水水04P02P03E101部和中部循环吸收，一股进入氨水储罐V105，一股进入吸收塔D103吸收从塔D102逸出的少量氨气。吸收塔D103是填料塔，内装鲍尔环散堆填料，内径为300mm，塔高度12000mm，塔顶接喷射泵。塔釜氨水产品进入缓冲罐V103，经泵P04，一股进入吸收塔D103循环吸收，另一股进入产品储罐V104。3.2工艺流程简图3.3物流数据表物流数据表如表1所示。4结语汽提法对于含氨废水没有特殊要求，易于操作，并且能对回收的原料氨进行有效利用，技术成熟，工业应用门槛低，因此该工艺自2012年成功应用于某化肥厂改造项目中后，运行数据检测结果表明，处理能力和处理效果均达到了工艺设计图1稀氨水提浓工艺流程简图要求。参考文献：[1]崔玉川,等.废水处理工艺设计计算[M].水利电力出版社,1994.410-420.[2]夏定松,项深泽,周玲.含氨废水处理方法的探讨[J].化工设计,2002,12(5):22-23.[3]胡继峰,刘怀.含氨废水处理技术及工艺设计方案[J].水处理技术,2003,29(4):244-246.[4]张宏艳,李蓉晖.去除废水中氨氮方法的比较[J].化学工业,2012(6):34-36.[5]黄庆庆,高翀,薄翠梅,等.含氨废水处理工艺控制系统设计与模拟[J].石油化工自动化,2013,49(4):28-32.作者简介：王会祥，云南技师学院，高级讲师。