煤化工装置高氨氮废水处理工艺及应用总结
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［关键词］高氨氮废水处理；组合槽；分馏塔；分子磨；运行控制要点；氨氮去除率；问题处理；效益 分析
［中图分类号］Ｘ７８１４ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００４－９９３２（２０１８）０５－００２２－０３
１ 概 述
随着国家对环境保护的日益重视及废水排放 标准的日益严苛，煤化工企业生产中产生的高氨 氮废水处理成为一大难题。山西晋煤天源化工有 限公司生产废水有两大来源：一是原料气压缩排 水，二是事故水池内的废水。原料气压缩排水氨 氮含量在 １０００～３０００ｍｇ／Ｌ，随系统工艺变化 波动较大，日常氨氮含量在 １５００ｍｇ／Ｌ左 右、 ＣＯＤＣｒ在 １０００ｍｇ／Ｌ左右，废水水质波动时对污 水处理系统生化池的影响较大，尤其是进水中氨 氮含量波动较大时 （污水处理装置进水氨氮含 量要求在 ５０～２４０ｍｇ／Ｌ），不利于污水处理装置 生化系统的稳定运行。事故水池主要收集事故状 态下的超标废水及尿素装置的超标解吸废液，其 氨氮含量在 ２０００ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤＣｒ在 １５００ｍｇ／Ｌ左 右，该废水在污水处理装置正常运行时逐步进行 处理，但因这部分废水中的污染物含量远远超出 污水处 理 装 置 的 设 计 进 水 水 质 指 标 （ＣＯＤＣｒ≤ １０５０ｍｇ／Ｌ、氨氮≤１２０ｍｇ／Ｌ），故实际处理量较 小；且随着环保要求的日趋严格，对于企业而言 多数情况下应确保事故水池处于低液位状态，而 要加大废水处理量、保持事故水池的低液位，就 必须对事故水池内的废水进行预处理。
２ 高氨氮废水处理工艺
高氨氮废水处理工艺流程简图见图 １。废水 首先通过加药装置，投加聚合氯化铝、聚丙烯酰 胺、铁粉后进入一体机，在一体机中去除部分悬 浮物及少量的油后进入调节池 Ａ。废水在调节池 Ａ经过收集后通过提升泵Ⅰ送入到组合槽内，在 进入组合槽前投加的液碱及脱氮剂在废水循环泵 的作用下与废水充分混合，同时废水循环泵出口 安装有喷射器，在水力作用下抽吸分馏塔顶部的 气体，废水反复循环；组合槽底部的水由提升泵 Ⅱ送入分馏塔顶部，经过分馏塔内布水装置及填 料的均匀分布后，与从分馏塔底部进入的蒸汽充 分接触后逐级流向分馏塔底部，废水中解吸出的 氨氮随着部分剩余蒸汽被废水循环泵抽吸入组合 槽内。分馏塔底部的废水通过提升泵Ⅲ送入分子 磨顶部，在鼓风机及蒸汽的双重作用下，水中的 氨氮被进一步去除，处理后的废水进入调节池 Ｂ，最后由提升泵Ⅳ送入污水处理综合集水池中
３３ 废水循环泵流量控制 废水循环泵的流量控制相当关键，废水循环
量过大，喷射器抽吸能力大，分馏塔蒸汽与废水 Leabharlann Baidu触时间短，影响废水中氨氮的解吸，且抽吸的 蒸汽较多，严重时会造成管道振动；废水循环量 太小，分馏塔顶部剩余蒸汽及氨气聚集，会造成 分馏塔压力高。本装置通过调整循环泵出口压力 来控制废水循环量，一般控制废水循环泵出口压 力在 ０７８～０８１ＭＰａ。 ３４ 分馏塔温度、压力及液位控制
第 ５期
周祖兵：煤化工装置高氨氮废水处理工艺及应用总结
· ２３ ·
进行下一步处理。组合槽内的废水氨氮含量较 高，通过分馏塔剩余的蒸汽将其温度提升至 ４０ ～６０℃，在液 碱 及 脱 氮 剂 的 作 用 下 水 中 的 氨 氮 被分离出来，经组合槽顶部填料层后从顶部进入 超级吸氨器，再经换热冷却后进入氨水槽 Ａ，然 后由氨水槽 Ａ底部的氨水循环泵送入超级吸氨 器进行 循 环 冷 却，最 终 氨 水 浓 度 逐 渐 提 升 至 １０％以上。
针对以上 ２种废水氨氮含量较高的特点，公
［收稿日期］２０１８０２２６ ［修稿日期］２０１８０３０６ ［作者简介］周祖兵（１９８０—），男，湖北大悟人，工程师。
司决定上 １套高氨氮废水处理装置，采用以分馏 塔、分子磨、超级吸氨器组合的高氨氮废水处理 工艺将废水中的氨氮含量降低后再送入污水处理 装置。该高氨氮废水处理工艺可以将煤化工装置 产生的高氨氮废水 （氨氮含量在 ３０００ｍｇ／Ｌ左 右） 中的氨氮含量降至 ５０～１５０ｍｇ／Ｌ，从而达 到污水处理装置生化系统进水水质要求，解决废 水因氨氮含量过高而无法直接进行活性污泥生化 处理的问题。
图 １ 高氨氮废水处理工艺流程简图 ３ 高氨氮废水处理装置运行控制要点
３１ 一体机运行控制 一体机的作用主要是除去水中的悬浮物，其
进水加药控制较关键。加入的聚合氯化铝、聚丙 烯酰胺主要起絮凝作用；铁粉的作用则主要是包 裹在絮凝体内，在通过一体机时被含有磁性的转 盘吸附，然后通过刮片予以去除。因此，３种药 剂缺一不可，投加量必须均匀。经过运行摸索， 我公司将高氨氮废水处理装置的一体机加药量控 制为聚合氯化铝 ６０～７０ｍｇ／Ｌ、聚丙烯酰胺 １４～ １８ｍｇ／Ｌ、铁粉 １００ｍｇ／Ｌ；当一体机进水悬浮物 含量为 ４００ｍｇ／Ｌ时，出水悬浮物含量可控制在 ３０ｍｇ／Ｌ以下。 ３２ 组合槽液位及废水 ｐＨ控制
本高氨氮 废 水 处 理 装 置 组 合 槽 液 位 高 限 为 １３００ｍｍ，一般控制在 ８５０ｍｍ。为减少人力消 耗、实现组合槽液位的自动控制，提升泵Ⅰ电机 转速与组合槽液位之间设置有联锁。
组合槽废水 ｐＨ要求控制在 １０５～１１５。在 条件允许的情况下，可在加碱计量泵出口管道上 安装电动阀，电动阀开关与组合槽内的在线 ｐＨ 仪之间建立联锁，实现液碱自动投加。
第 ５期 ２０１８年 ９月
中 氮 肥 ＭＳｉｚｅｄＮｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＰｒｏｇｒｅｓｓ
Ｎｏ５ Ｓｅｐ．２０１８
煤化工装置高氨氮废水处理工艺及应用总结
周祖兵
（山西晋煤天源化工有限公司，山西 高平 ０４８４００）
［摘 要］历来煤化工装置高氨氮废水的处理是一大技术难题。随着国家对环境保护的日益重视及废水 排放标准的日益严苛，山西晋煤天源化工有限公司针对其煤化工装置产生的高氨氮废水不利于污水处理装 置生化系统稳定运行和事故水池无法保持低液位的问题，新上 １套高氨氮废水处理装置，投运后废水中氨 氮去除率达 ９５％以上，不仅保障了污水处理装置生化系统的稳定运行，而且可回收浓度 １０％以上的氨水用 于烟气脱硫系统以降低其运行成本，经济效益和环保效益显著。
［中图分类号］Ｘ７８１４ ［文献标志码］Ｂ ［文章编号］１００４－９９３２（２０１８）０５－００２２－０３
１ 概 述
随着国家对环境保护的日益重视及废水排放 标准的日益严苛，煤化工企业生产中产生的高氨 氮废水处理成为一大难题。山西晋煤天源化工有 限公司生产废水有两大来源：一是原料气压缩排 水，二是事故水池内的废水。原料气压缩排水氨 氮含量在 １０００～３０００ｍｇ／Ｌ，随系统工艺变化 波动较大，日常氨氮含量在 １５００ｍｇ／Ｌ左 右、 ＣＯＤＣｒ在 １０００ｍｇ／Ｌ左右，废水水质波动时对污 水处理系统生化池的影响较大，尤其是进水中氨 氮含量波动较大时 （污水处理装置进水氨氮含 量要求在 ５０～２４０ｍｇ／Ｌ），不利于污水处理装置 生化系统的稳定运行。事故水池主要收集事故状 态下的超标废水及尿素装置的超标解吸废液，其 氨氮含量在 ２０００ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤＣｒ在 １５００ｍｇ／Ｌ左 右，该废水在污水处理装置正常运行时逐步进行 处理，但因这部分废水中的污染物含量远远超出 污水处 理 装 置 的 设 计 进 水 水 质 指 标 （ＣＯＤＣｒ≤ １０５０ｍｇ／Ｌ、氨氮≤１２０ｍｇ／Ｌ），故实际处理量较 小；且随着环保要求的日趋严格，对于企业而言 多数情况下应确保事故水池处于低液位状态，而 要加大废水处理量、保持事故水池的低液位，就 必须对事故水池内的废水进行预处理。
２ 高氨氮废水处理工艺
高氨氮废水处理工艺流程简图见图 １。废水 首先通过加药装置，投加聚合氯化铝、聚丙烯酰 胺、铁粉后进入一体机，在一体机中去除部分悬 浮物及少量的油后进入调节池 Ａ。废水在调节池 Ａ经过收集后通过提升泵Ⅰ送入到组合槽内，在 进入组合槽前投加的液碱及脱氮剂在废水循环泵 的作用下与废水充分混合，同时废水循环泵出口 安装有喷射器，在水力作用下抽吸分馏塔顶部的 气体，废水反复循环；组合槽底部的水由提升泵 Ⅱ送入分馏塔顶部，经过分馏塔内布水装置及填 料的均匀分布后，与从分馏塔底部进入的蒸汽充 分接触后逐级流向分馏塔底部，废水中解吸出的 氨氮随着部分剩余蒸汽被废水循环泵抽吸入组合 槽内。分馏塔底部的废水通过提升泵Ⅲ送入分子 磨顶部，在鼓风机及蒸汽的双重作用下，水中的 氨氮被进一步去除，处理后的废水进入调节池 Ｂ，最后由提升泵Ⅳ送入污水处理综合集水池中
３３ 废水循环泵流量控制 废水循环泵的流量控制相当关键，废水循环
量过大，喷射器抽吸能力大，分馏塔蒸汽与废水 Leabharlann Baidu触时间短，影响废水中氨氮的解吸，且抽吸的 蒸汽较多，严重时会造成管道振动；废水循环量 太小，分馏塔顶部剩余蒸汽及氨气聚集，会造成 分馏塔压力高。本装置通过调整循环泵出口压力 来控制废水循环量，一般控制废水循环泵出口压 力在 ０７８～０８１ＭＰａ。 ３４ 分馏塔温度、压力及液位控制
第 ５期
周祖兵：煤化工装置高氨氮废水处理工艺及应用总结
· ２３ ·
进行下一步处理。组合槽内的废水氨氮含量较 高，通过分馏塔剩余的蒸汽将其温度提升至 ４０ ～６０℃，在液 碱 及 脱 氮 剂 的 作 用 下 水 中 的 氨 氮 被分离出来，经组合槽顶部填料层后从顶部进入 超级吸氨器，再经换热冷却后进入氨水槽 Ａ，然 后由氨水槽 Ａ底部的氨水循环泵送入超级吸氨 器进行 循 环 冷 却，最 终 氨 水 浓 度 逐 渐 提 升 至 １０％以上。
针对以上 ２种废水氨氮含量较高的特点，公
［收稿日期］２０１８０２２６ ［修稿日期］２０１８０３０６ ［作者简介］周祖兵（１９８０—），男，湖北大悟人，工程师。
司决定上 １套高氨氮废水处理装置，采用以分馏 塔、分子磨、超级吸氨器组合的高氨氮废水处理 工艺将废水中的氨氮含量降低后再送入污水处理 装置。该高氨氮废水处理工艺可以将煤化工装置 产生的高氨氮废水 （氨氮含量在 ３０００ｍｇ／Ｌ左 右） 中的氨氮含量降至 ５０～１５０ｍｇ／Ｌ，从而达 到污水处理装置生化系统进水水质要求，解决废 水因氨氮含量过高而无法直接进行活性污泥生化 处理的问题。
图 １ 高氨氮废水处理工艺流程简图 ３ 高氨氮废水处理装置运行控制要点
３１ 一体机运行控制 一体机的作用主要是除去水中的悬浮物，其
进水加药控制较关键。加入的聚合氯化铝、聚丙 烯酰胺主要起絮凝作用；铁粉的作用则主要是包 裹在絮凝体内，在通过一体机时被含有磁性的转 盘吸附，然后通过刮片予以去除。因此，３种药 剂缺一不可，投加量必须均匀。经过运行摸索， 我公司将高氨氮废水处理装置的一体机加药量控 制为聚合氯化铝 ６０～７０ｍｇ／Ｌ、聚丙烯酰胺 １４～ １８ｍｇ／Ｌ、铁粉 １００ｍｇ／Ｌ；当一体机进水悬浮物 含量为 ４００ｍｇ／Ｌ时，出水悬浮物含量可控制在 ３０ｍｇ／Ｌ以下。 ３２ 组合槽液位及废水 ｐＨ控制
本高氨氮 废 水 处 理 装 置 组 合 槽 液 位 高 限 为 １３００ｍｍ，一般控制在 ８５０ｍｍ。为减少人力消 耗、实现组合槽液位的自动控制，提升泵Ⅰ电机 转速与组合槽液位之间设置有联锁。
组合槽废水 ｐＨ要求控制在 １０５～１１５。在 条件允许的情况下，可在加碱计量泵出口管道上 安装电动阀，电动阀开关与组合槽内的在线 ｐＨ 仪之间建立联锁，实现液碱自动投加。
第 ５期 ２０１８年 ９月
中 氮 肥 ＭＳｉｚｅｄＮｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒＰｒｏｇｒｅｓｓ
Ｎｏ５ Ｓｅｐ．２０１８
煤化工装置高氨氮废水处理工艺及应用总结
周祖兵
（山西晋煤天源化工有限公司，山西 高平 ０４８４００）
［摘 要］历来煤化工装置高氨氮废水的处理是一大技术难题。随着国家对环境保护的日益重视及废水 排放标准的日益严苛，山西晋煤天源化工有限公司针对其煤化工装置产生的高氨氮废水不利于污水处理装 置生化系统稳定运行和事故水池无法保持低液位的问题，新上 １套高氨氮废水处理装置，投运后废水中氨 氮去除率达 ９５％以上，不仅保障了污水处理装置生化系统的稳定运行，而且可回收浓度 １０％以上的氨水用 于烟气脱硫系统以降低其运行成本，经济效益和环保效益显著。