蒸氨法处理高浓度氨氮废水

高浓度氨氮废水的来源很多，如合成氨、煤焦化、石油化工、医药工业、食品生产等。产生大量高浓度氨氮废水。这类废水不仅会造成水体富营养化和水资源污染，而且会给水处理和回用带来很大困难，甚至对人体和各种生物产生毒害作用。

本文主要探讨蒸氨法在煤气化过程中产生的工业废水处理中的应用。煤气化生产工艺在现代工业应用中非常成熟，约有20种。其生产工艺主要包括以下几个环节:原煤准备、气化单元、变换单元和酸性气体脱除单元。其中，气化装置产生的粗煤气急冷洗涤过程会产生大量废水，废水成分复杂，氨氮含量高，一旦排放会对生态环境造成长期危害。

1.设备介绍

氨蒸馏装置建成后，处于连续运行状态。处理原料为变换系统汽提尾气产生的低温凝析油、变换尾气进入酸性火炬系统产生的酸性火炬凝析油、煤气化废水闪蒸气进入高压富氢火炬系统产生的高压富氢凝析油。

该设备适用于三种操作条件:

工况1:仅适用于变换系统产生的汽提尾气冷凝液作为给水。

工况二:在工况一的基础上，考虑酸性气火炬凝析油进入蒸氨系统。

工况3:在工况1的基础上，考虑高压富氢火炬凝析油进入系统。

采用单塔加压侧线萃取汽提工艺，工艺简单，操作方便，能耗低。酸性水净化后可达到回用指标，送至下游装置处理。富氨气体从汽提塔侧线抽出，经三级分离和氨吸收后生成20%(wt)的氨水，送至其他装置回用。

2.工艺原理和工艺流程

2.1工艺原理

本装置处理的原料废水主要是含有NH4HS、(NH4)2CO3、NH4HCO3等的铵盐溶液。这些弱酸弱碱盐在水中产生游离的硫化氢、氨和二氧化碳分子，这是一个化学平衡、电离平衡和相平衡共存的复杂体系。影响体系平衡的主要因素是浓度和分子比。加热原料废水可以促进水解，增加游离的硫化氢、氨和二氧化碳分子，在适当的条件下，游离分子可以从液相转移到气相，从而达到去除废水中氨氮的目的。在剥离过程中存在以下化学平衡:

2.2工艺流程

来自装置外的变换凝析油和酸气火炬凝析油进入原料水罐，高压富氢火炬凝析油进入缓冲水罐。两种废水经离心泵升压后，送至加压汽提塔，由塔底蒸汽加热汽提，塔顶酸性气送至酸火炬系统，塔底净化水送至污水处理工段。从加压汽提塔侧线抽出的富氨气经三级分离处理后送至氨吸收塔。洗涤水从氨吸收塔顶部进入，与氨吸收塔内的氨气逆流接触。产生的氨水回收浓缩，合格后送氨罐销售。流程如图1所示。

3.治疗效果的探讨

本蒸氨装置处理的原料为变换低温冷凝液、高压富氢火炬冷凝液和酸火炬冷凝液，处理量为30m3/h，蒸氨后送污水处理工段进行后续处理。本文对蒸氨装置在一定时间内的运行情况进行了分析和探讨，主要分析了高氨氮废水处理后期氨氮含量的变化，其氨氮运行分析如图2所示。

从图2可以看出，变换/酸火炬冷凝液原料中氨氮含量很高，在20000-40000mg/L之间，数值波动较大，与酸火炬系统介质的复杂性和多样性密切相关，冷凝液中氨氮含量波动的原因需要进一步分析原料才能确定。高压火炬冷凝液原料的氨氮含量相对稳定，一般在5000mg/L左右，这是因为高压火炬主要从煤气化工段排出，原料成分单一，所以氨氮含量波动不大。两种废水经蒸氨处理后，氨氮含量明显降低。

本次随机选取原废水和处理后的纯化水五天的氨氮含量作为参考，探讨该装置对废水中氨氮的去除效果。水中氨氮含量为mg/L，分析数据见表1。

从表中可以看出，两种高浓度氨氮废水混合进入蒸氨系统处理后，净化水的氨氮含量

从以上运行数据和结果可以看出，蒸氨法处理高浓度氨氮废水效果明显，氨氮去除率高，工艺简单，易于操作，为工业应用提供了良好的实践基础。

4.问题和建议

装置目前运行仍存在以下问题:一是装置处理能力太小，处理能力为30m3/h，属于设计瓶颈问题，暂时无法有效改善，建议后续应用根据自身要求合理增加设计处理能力；二是氨水产品质量不稳定，杂质多，需要继续优化调整工艺操作参数，提高产品质量；第三，管道容易结晶，特别是在冬季，结晶风险更大，严重影响蒸氨装置的稳定长周期运行。建议在管道易结晶的地方按要求增加电伴热或蒸汽伴热，防止结晶堵塞管道。(来源:浦城清洁能源化工有限公司)

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