铅锌冶炼厂氨氮废水处理工艺实例分析

铅锌冶炼厂氨氮废水处理工艺实例分析

指出铅锌冶炼厂氨氮废水的种类和特点，探讨与选择适当的处理和回用技术路线，以达到节水减排、稳定运行的目的。

标签：氨氮废水；工艺流程；存在问题

某铅锌冶炼厂氨酸法吸收SO2烟气产生了高氨氮废水，氨氮含量达到5000mg/L。若将其直接排放，势必对周边环境及植物生长等带来危害。同时，若在进行重金属废水处理前，没有把高氨氮废水中的NH3-N去除掉，重金属离子就会和废水中的氨氮形成络合物，无法去除废水中的重金属离子。鉴于此种情况，在厂内建设了一座氨氮废水处理站对高氨氮废水进行处理。

1 系统设计参数及要求

1.1 处理能力

处理能力：150m3/d 处理时间：24h/d

1.2 原水成分及处理要求

（1）废水的水质：

NH3-N：5000mg/L PH：0.91～2.73 F-：338～1422mg/L

由上述离子含量根据电荷平衡式推算出H2SO4约为：10000-12500 mg/L，其它含有部分重金属：

Pb：1.77～23.8 mg/L Zn：15.7～1181 mg/L

Cd：0.286～5.24 mg/L As：4.06～35.4 mg/L

（2）处理要求：

出水水质：NH3-N：≤35 mg/L F-：≤10 mg/L

2 工艺系统设计

2.1 工艺流程简图（图1）

2.2 工艺流程说明

2.2.1 预处理工序。30%烧碱溶液制备：来料采用片碱，设置片碱存贮间，

由抓斗起重机送入30%烧碱制备池中，加水搅拌后制成30%浓度的氢氧化钠溶液（烧碱溶液），为保证烧碱溶液浓度的稳定性，设置2座烧碱制备池，互为备用。由烧碱投加泵将烧碱制备池中烧碱输送到调碱反应罐中调节pH值。为节省能耗和保证投加量的准确性，根据调碱反应罐出水pH值高低调整烧碱投加量，满足后续设备对来水pH值的要求。预处理：来自生产车间的工艺氨氮废水进入废水调节池均质均量，废水通过废水提升泵进入调碱反应罐，在调碱反应罐中投加烧碱溶液调整pH值至11.5左右，使水中离子氨转化为游离氨，出水用污泥提升泵送入厢式压滤机，经厢式压滤机脱水后的泥饼由汽车外运，压滤后出水进入中间水箱稳压稳流后进行除氨处理。调碱反应罐设置2台，互为备用。厢压机设置1台。

2.2.2 除氨工序。中间水箱中待处理的含氨废水通过除氨泵进入高分散法除氨工艺除氨塔进行除氨。为防止水箱以及管道里残留的颗粒物对后续系统产生影响，在除氨泵的进口设置Y型过滤器。经过前面预处理后废水中离子态的铵转变为游离态氨，通过除氨塔使废水中的游离氨逸出，由少量的空气携带进入除氨塔的吸收段。除氨尾气采用稀硫酸进行循环吸收，制备硫铵溶液。为满足设备运行的稳定性及连续性，设置溶液循环槽2台。因本项目除氨后废水和不含氨氮的污酸废水混合后，氨氮可达标排放。为降低投资成本，本方案采用2塔串联循环2遍的除氨工艺。

2.2.3 尾气吸收工序。两座除氨塔都采用KMDA-Ⅰ型除氨塔，带吸收段，采用5%的稀硫酸吸收除氨尾气，产生浓度为35%左右的硫铵溶液外运。吸收后的除氨尾气的排放满足GB14554-93《恶臭污染物排放标准》中高度与排放量要求，可直接排空。调碱反应罐、厢压机房、中间水池、缓冲水池和段间水池设置成密闭形式，并通过排气孔将水箱中氨气用引风机引入一级除氨塔吸收段用稀硫酸吸收。在项目建成后，企业组织了除氨装置的考核验收工作，原水氨氮浓度在4151～10190mg/L之间波动，经二遍除氨，即4塔处理后出水氨氮浓度在2.77～58.5mg/L之间，总去除率大于99.1%，达到了处理能力及出水水质的要求。

3 存在问题

通过详细了解除氨塔以及预处理系统运行情况，同时查阅相关技术资料，与设备厂家、现场技术人员开展技术交流，查找系统的薄弱环节，进一步完善现有工艺。

通过实际运行，存在的主要问题有以下几点：一是，除氨塔布水装置采用PVC材质，因整个工艺要求PH值控制在11以上，布水装置容易结垢，大致运行一周，就需要对布水装置进行清洗和拆除处理，PVC材质硬度较低，在拆除过程中极容易损坏；二是，布水装置分散器采用PVC材质，发现从分散器喷出的水呈柱状，雾化效果差；三是，在生产实践中发现，除氨塔除氨效率与空气温度成正比，尤其是在冬天除氨塔除氨效率明显低于夏天。由于原设计对进入除氨塔内的空气未考虑加热措施，在冬季运行过程中，吹脱一遍，出水氨氮含量达不到出水水质要求，从而需要进行重复吹脱，使得每天的处理能力减小，能耗增大。

鉴于上述存在的问题，目前已进行了改造，具体改造措施为：（1）布水装置材质采用316L不锈钢；（2）采用“多孔菱形辐流”的布水方式；（3）在厂区内已有的低压蒸汽管上引一根蒸汽管道，至风机出口与除氨塔进风口的管道上，根据室外温度情况调整阀门开启。

目前，这两个薄弱环节已成功解决，且效果良好。

4 效益分析

（1）运行成本分析。本项目运行成本分析按150m3/d确定吨水运行费用，具体见表1。

（2）环境效益及二次污染分析。本项目环境效益及二次污染分析按150m3/d 处理量，年运行330天核算。（如表2）氨氮廢水处理站工程的建设有效消减了氨氮等污染物质，对保护以礼河水系环境质量具有积极意义。

5 结束语

氨氮废水处理站工程的实施，能有效控制高氨氮废水对周边生态环境的危害，对保持企业生产区环境质量、实践企业建设花园工厂目标、改善会泽县城面貌，有着极其重要的意义，是非常必要的。

作者简介：陈宏儒（1980-），男，汉族，籍贯：山西祁县，学历：研究生，职称：工程师，单位：昆明有色冶金设计研究院股份公司，研究方向：给排水专业设计。