尿素生產廢水處理工藝技術探究

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尿素生產廢水處理工藝技術探究

摘要:尿素屬于一種濃度較高的氮肥,在保存以及使用上較為方便,因此在我國的工業領域、農業領域以及醫學領域中應用較為廣泛,但是在尿素的生產中由于產生大量的廢水,需要對廢水進行處理后才能排放到外界。本文主要針對尿素生產中的廢水處理工藝技術進行分析,以此使得尿素廢水處理工藝技術的提升。

關鍵詞:尿素;廢水處理;處理技術

1序批式活性污泥法

序批式活性污泥法又稱SBR工藝,從20世紀70年代以來就進行研發,是一種將生物降解和脫氮除磷合二為一的一種技術,SBR池在均化、沉淀以及生物降解和終沉中等有多種功能,以上這些處理工藝,都可以通過自動控制完成,出現缺氧、好氧以及厭氧等不同狀態,都可以進行隨時切換,污泥回流系統此時不再作為必備。SBR反應池對于生化反應能力上較強,如果處理良好對于污泥的膨脹現象可以有效的制止,因此其耐沖擊負荷能力強具有較強的穩定性?;谝陨咸卣?,SBR工藝對于尿素等的廢水處理有著極為良好的效果。

2膜生物處理技術

尿素的廢水效率隨著科技的發展不斷的進步,膜生物反應器的應用可以在反應池容量不增加的前提下,可以延長污泥齡,減少硝化菌的流失以及有效提升污泥度,通過研究發現,通過缺氧好氧膜生物反應器(AOMBR)以及膜生物反應器(HMBR)的應用,可以有效的脫氮。采用AOMBR進行尿素廢水的處理,主要就是對硝化效能的穩定進行研究,通過研究發現:如果酸堿值、溶解氧含量值以及溫度值適宜的情況下,氨氮容積負荷小于1.5kg/(m3•d)時,硝化率較高可以達到99%,好氧池中溶解氧含量大于1.5毫克每升可以很好的滿足硝化需求,好氧池中酸堿值在6.8至7.2之間,對于氨氮可以高效的去除。采用AOMBR組合工藝進行尿素廢水的處理,結果表明處理效果優良,對濁度的去除率達到99.7%,對化學需氧量的去除率達到96.7%以及對氨氮的去除率達到96.9%,回流比在300%狀況下,TN的去除率可以達到73.6%。因此該系統對于負荷能力具有較強的抗沖擊力。采用HMBR對尿素中廢水進行脫氮處理。當進水化學需氧量/TN比值在0.5至4.9之間時,化學需氧量、氨氮以及TN去除率都會隨著化學需氧量容積負荷增加不斷的提升,化學需氧量容積負荷如果超過4.2kg/(m3•d),那么化學需氧量的去去除率達到90.9%,氨氮的去除率為89.3%以及TN的去除率為61.2%。此外,通過研究發現,進行高效菌種的添加以及新型填料、吸附材料以及設備等的多項措施的共同之下,可以更好的提升尿素廢水的脫氮效果。對于尿素廢水排放量較大、氨氮濃度比較高且碳氮濃度較低的這些企業,通過實踐的分析,可以進行高效菌種的添加,然后采用曝氣生物濾池,來處理尿素廢水,同時對比SBR、普通BAF工藝以及未添加高效菌種的改進式曝氣生物濾池等進行多項對比。實驗結果表示,經過高效菌種的添加后以及改進式曝氣生物池將尿素廢水廢水中污染物質有效去除。針對改性聚氨酯填料生物反應器進行高氨氮廢水處理時,通過相關的研究結果顯示,如果填料投加率為20%,水力停留時間為40小時,中試實驗進水化學需氧量在200至1000毫克每升范圍之內,氨氮含量在200至350毫克每升之間,達到相關的標準,也就是化學需氧量小于50毫克每升,氨氮小于5毫克每升。采用新型的空塔吹脫設備,取代了傳統的填料吹脫塔處理,進行模擬研究處理,通過模擬結果顯示:采用空塔吹脫廢水酸堿值在12左右,溫度在6060℃左右,鼓風量為150L/min,此時氨氮吹脫率達到了65.12%。有學者對抱起生物硫化池工藝進行了研究,并進行了相關的實驗,通過實驗表明,采用ABFT工藝,尿素廢水處理工藝馴化時間較短,通過JHE型高效微生物以及生物酶,進行迅速的繁殖,載體掛膜快;載體具有不固定性,沖洗簡便有助于維持系統的連續性以及穩定性。尿素廢水通過ABFT處理后,可以很明顯的達到排放標準,但是處理的廢水如果用作中水還有一定的差距。因此,有學者研究了序批式移動床生物膜技術,通過該工藝進行尿素廢水的處理,結果顯示:酸堿值保持在8.0至8.5之間,氨氧化速率此時最大,可以達到53.17mg/(L•h);MBBR氨氮去除容積負荷以及去除率,會由于進水氨氮溶劑的提升,出現先增加后降低的方式,氨氮容積負荷為1.5kg/(m3•d)時,其去除容積負荷最大,可以達到1.05kg/(m3•d),氨氮容積負荷在0.75kg/(m3•d)時,可以達到最大為99.6%的最大去除率,在實驗過程中,有穩定的亞硝酸鹽積累,如果氨氮在200毫克每升時,氨氮去除率可以達到97.8%,并且亞硝酸鹽氮,占據整個個氨氮總量的96.2%。通過臭氧生物活性炭技術,將對尿素廢水中的氨氮進行深度的處理,使得其指標達到穩定。

3水解解析系統進行廢水處理

尿素生產裝置的解吸水系統工藝流程圖如上圖所示。該系統在運行過程中,將來自于工藝冷凝液槽內的工藝冷凝液,解吸入給料泵并經過加壓處理后,然后通過解吸塔的熱交換器與來自于解吸塔下短的解吸廢液進行也交換,最后再將其輸送至解吸塔內,與來自于解吸塔下塔的氣體融合。在這一過程中其中絕大部分的NH3以及CO2在被解吸出來后,都會通過氣管進入回流冷凝器中進行吸收。而經過吸收的液相再通過水解泵輸送至水解熱交換器,與水解器底部的液相完成熱交換后,再進入水解器中。而后向水解器中通入3.8MPa中壓蒸汽,將液相中的尿素水解為CO2與NH3。此時氣相與解吸塔上塔出口的氣相完成混合后,再次進入回流冷凝器內,經過水解的想也則與來自解吸塔的液相通過熱交換后,自行流入解吸塔下塔內,并與來自于底部的0.5MPa蒸汽接觸融合。在這一過程中,氣相經過生氣孔進入解吸塔上塔底部后,解吸塔內的最終出液,在進入解吸塔后與解吸塔熱交換器加熱,再由解析泵輸送至工藝冷凝器中,最終再進入廢水冷卻器進行冷卻。如果在這一過程中,其中含有的氨氮、尿素含量等指標合格的話,則應該采取相應的措施,回收并再次利用。假如相關指標不合格的話,則應該直接排放至污水處理系統進行處理。水解器氣相與解吸塔氣相匯合后回流至冷凝器后,由冷凝器存儲的氣相在回流至冷凝器液位槽后,再經過加壓泵加壓,然后將其輸送至解吸塔頂部。在這一過程中,操作人員必須對以下幾方面的問題予以充分的關注:(1)設備正常運行過程中,必須嚴格的按照解吸水解系統的負荷要求操作,避免出現因為負荷變化過大的現象,而導致解吸塔、水解溫度器等設備的運行發生異常,確保解吸水系統的正常穩定運行。(2)設備正常運行過程中,操作人員必須確保進入解吸塔內空氣量的穩定,才能達到提升解吸塔塔壁防腐效果有效提升的目的。(3)嚴格的按照設備操作程序操作,避免液泛等異常情況的發生。另外,由于工藝冷凝器內各個組分的含量相對較高,經常出現解吸塔出現結晶的現象,所以,在向解吸塔加料時,應該采取在進料泵的出口處添加蒸汽冷凝液的方式,稀釋工藝冷凝液,并在設備正常后關閉管線,才能確保設備的正常穩定運行不受影響。

4結語

尿素生產廢水處理如果處理不當,對于環境造成的污染將是巨大的,因此對于尿素廢水的處理,就要不斷的提升技術工藝,將廢水中有害物質及時的處理干凈,因此我們應當不斷的提升尿素污水的處理,更好的探索尿素廢水處理的新途徑,積極的采用高效低成本的方式進行尿素廢水的處理。

參考文獻:

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作者:王富德 單位:青海鹽湖工業股份有限公司

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