尿素生产废水处理技术

随着化学工业的发展，化学工业排放的废水也呈增加趋势，加剧了环境污染程度，对人类身心健康造成极大危害。在这种情况下，必须采用一些科学合理的方法来处理化工废水，特别是尿素生产废水，以促进我国更好的发展。

1.尿素生产现状及尿素废水处理

1.1尿素生产的历史

我国尿素生产已经发展了几十年。现在，我国已经形成了许多大、中、小型尿素装置。20世纪70年代左右，我国新建了50多家生产氮肥的中型企业，其中40多家尿素装置采用水溶液全循环尿素工艺[1]，80年代以后，我国新建的中型尿素装置基本采用二氧化碳汽提法和氨汽提法尿素工艺。后来国内建了100多套小型尿素装置，其中只有2套采用二氧化碳汽提法，1套采用ACES工艺，其余全部采用水溶液全循环尿素工艺，很多企业采用水溶液全循环尿素工艺的翻版，这些企业通过公司自筹资金建设小型尿素装置。

1.2尿素废水处理

尿素生产中产生的废水经处理后可全部回收利用。尿素废水中的尿素、氨和二氧化碳集中在水解吸收系统中，然后返回尿素生产系统作为原料。剩余废水中尿素含量较低，可作为工业用水或锅炉给水。20世纪90年代后期，一些大型尿素生产企业不断对原有的解吸系统和水解系统进行改造，同时加强操作过程的管理，严格控制操作过程中的处理指标，使尿素废液中的尿素和氨含量保持在可接受的范围内。同时，解吸的尿素和氨可以返回尿素生产系统重新使用。同时，一些小企业还增设了尿素深度水解系统，大大提高了尿素废水的处理水平，实现了由不合格尿素废水向尿素废水循环利用的转变。

1.3尿素废水处理问题

目前，我国尿素生产废水处理的状况还很不平衡。大型企业废水处理能力强，中小型企业废水处理能力相对较小；尿素废水深度处理后，能回用处理后废水的企业较少，大多数企业只是将处理后的废水达标排放，造成资源浪费。还有很多中小企业没有建成完整的水解系统，这些企业达不到国家对废水深度处理的要求。在这种情况下，一旦处理过程出现小的波动，就很难达到废水排放标准的要求。因此，我国尿素工艺废水的回收利用还有很大的空间，我国尿素废水的治理任重道远。

2.尿素废水处理技术

2.1用热力水解法处理废水

尿素废水的热力处理是在废水处理过程中，将尿素废水放入水解塔中。水解塔温度高，气压强。在这种条件下，尿素会转化为氨和二氧化碳，然后这两种气体就可以回收了。这种方法可以充分回收尿素废水中的氮，但这种方法技术要求高，运行成本高，所以只有当尿素含量过高时才会采用这种方法进行废水处理。

2.2废水处理的化学氧化工艺

化学氧化法是通过电解尿素废水或向尿素废水中加入化学试剂来分解尿素并将其从废水中分离出来的方法。其中电解法需要消耗大量电能，化学氧化法需要投入大量人力物力，化学反应后的产物难以控制。所以一般不推荐这种方法。

2.3脲酶水解法废水处理

脲酶水解法处理尿素废水非常有效，但该技术还不是很成熟，脲酶的分离纯化等技术还需要进一步研究。同时，用这种方法处理废水需要较高的运行费用，一般企业难以负担。这些因素也直接限制了该方法在尿素废水处理中的应用。

2.4废水处理的生物水解法

生物水解法是通过生物作用将尿素分解为氨和二氧化碳，从而降低尿素废水中的尿素含量。尿素废水的生物处理具有良好的处理效果[3]。但如果尿素废水中尿素含量过高，则需要向废水中投入足够的有机物，以保证反应器的正常运行。此外，这也将增加反应器的运行成本。

3.尿素废水处理工艺

3.1序批式活性污泥法处理尿素废水

采用序批式反应器处理尿素废水时，选用的实验设备反应器高度为1000mm，内径为150 mm，该工艺能有效去除尿素废水中的尿素，在较好的反应条件下，pH值会稳定在7-8之间，反应时间约为12小时。采用该方法，尿素废水中90%的尿素可被去除。

3.2两级曝气生物滤池处理尿素废水

采用两级曝气生物滤池处理尿素废水时，我们选择的实验设备直径为150mm，底厚为200mm，柱高为200mm。这台设备每小时能处理50升废水。尿素废水从过滤器底部进入，从顶部流出。同时采用穿孔管曝气，气水比为3比1。反洗时需要采用气水联合反洗方式，气水比也是3。一般情况下，该方法处理尿素废水的去除率可达85%以上，且该方法处理高浓度尿素废水的效果较为稳定。

3.3固定化生物流化床处理尿素废水

固定化生物流化床处理尿素废水。实验中，首先在池中加入大孔载体，将它们串联起来，使废水从池底进入，从池顶排出。实际上，当废水在池中停留约20小时时，这种方法可以去除92%的总氮、95%的氨氮和99%的尿素。因此，该方法是处理尿素废水的较好方法。

4.结论

尿素废水含有氨、二氧化碳、尿素等成分。经过处理后，这些组分可用作尿素生产的原料，并返回尿素生产系统。尿素废水经过深度处理后，还可以作为企业的工业用水。这不仅可以降低企业的生产成本，还可以提高企业的经济效益。做好尿素企业污水处理工作，使尿素生产企业实现良性循环，真正实现健康发展。(来源:阳泉煤化工集团有限公司)

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