郭德廣

(山東陽煤恒通化工股份有限公司，山東 臨沂 276100)

一 合成氨尿素生產(chǎn)裝置概況

合成氨尿素生產(chǎn)裝置概況:山東陽煤恒通化工股份有限公司合成氨尿素系統(tǒng)已運行22年，工藝裝置相對比較成熟，合成氨采用的是間歇式固定床造氣爐生產(chǎn)半水煤氣，栲膠法脫硫，中變串低變加變脫的變換工藝，NHD法脫碳和銅基甲醇及DC新型三軸一徑塔氨合成工藝;尿素采用的是水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)工藝。

目前，裝置生產(chǎn)能力為18萬噸/年醇氨、25萬噸/年尿素，運行時間330天/年。工藝廢水主要為各生產(chǎn)崗位的工藝冷凝水、泵的冷卻水和部分冷卻循環(huán)水置換水，污染因子主要為NH3-N、COD。

簡易工藝流程圖:

二 AO法建設(shè)背景、流程及運行情況分析

1.項目建設(shè)背景

近年來，由于環(huán)保形勢的嚴峻，公司全面加強環(huán)保工作，在建成投運化肥生產(chǎn)污水零排放綜合環(huán)保治理工程后針對全廠的污水又進行了污水終端處理工程建設(shè)，2010年底建成投運。根據(jù)合成氨尿素工藝特點及廢水的采樣分析，工程采用生物法中前置反硝化工藝。

2.AO 法流程

系統(tǒng)廢水通過在均質(zhì)池配水，使進水氨氮小于200mg/L，COD小于600mg/L。均質(zhì)后的廢水從均質(zhì)池溢流至生化池的A池，A池中設(shè)有兩臺潛水攪拌機，通過攪拌機的攪拌，使A池中的活性污泥和污水充分接觸，在A池中進行前置反硝化NO2-、NO3-，去除一部分COD，同時分解水中的大分子有機物。廢水通過A池前置反硝化進入O池硝化反應(yīng)，O池中設(shè)有微孔曝氣器，微孔曝氣器由羅茨風機供氣，給O池中的好氧菌充氧，在充足溶解氧的條件下，污水中的氨氮被好氧的硝化菌轉(zhuǎn)化為NO2-和NO3-，同時消耗堿度，堿度通過加堿裝置加純堿液補充。生成的NO2-和NO3-一部分經(jīng)O池中的回流泵回流至A池，進行反硝化反應(yīng)，生成無害的氮氣，揮發(fā)到大氣中。在O池中大部分的氨氮和COD被去除，少量未去除的污染物通過O池到SBR池的溢流管流入SBR池進行更進一步的生化處理。SBR池內(nèi)設(shè)有潛水推流機2臺，微孔曝氣裝置一套，來自O(shè)池硝化液，通過SBR池進行硝化和反硝化的反應(yīng)控制，進一步去除NH3-N、COD直到污水處理達標后，SBR池靜沉，再通過潷水器把上清液排至緩沖池。緩沖池中合格水通過提升泵將水送至過濾器過濾，去除水中懸浮物后，最終達標排放。

AO法工藝流程圖如下:

3.AO法運行情況分析

(1)主要參數(shù):均質(zhì)池出水:NH3-N＜200mg/L，COD＜600mg/L，pH:7 ～8。

緩沖池出水:NH3-N＜15mg/L，COD＜100mg/L，pH值6～8。

(2)情況分析:運行初始由于對工藝不熟悉，在運行前期出水質(zhì)量時有超標現(xiàn)象，通過查找分析主要原因是操作人員對O池的曝氣時間掌握不夠和分析人員在采樣時間上掌握不夠造成的，隨著操作及分析的熟練，每次的出水均達標排放。同時由于近年來公司狠抓了節(jié)水改造和節(jié)水管理工作，一次水用量和廢水產(chǎn)生量大幅度下降，目前合成氨尿素裝置需要進行終端處理的廢水產(chǎn)生量基本穩(wěn)定在45m3/h，該廢水處理設(shè)施實際進水量只是設(shè)計處理量的50%，因此終端處理后的出水水質(zhì)也較設(shè)計值有了很大提高。

下面是2011年7月——2012年6月的外排水NH3-N、COD和pH值采樣分析結(jié)果統(tǒng)計表(1)。

時間 NH3-N平均值 NH3-N最大值 COD平均值 COD最大值 pH值2011.07 3.4 8.2 37.2 81.2 6.8 2011.08 3.8 9.4 34.4 83.6 6.8 2011.09 2.2 6.4 38.1 57.1 7.5 2011.10 2.9 5.5 35.6 68.5 7.4

從上表的數(shù)據(jù)可以看出，NH3-N的平均值和最大值均小于15mg/L，COD的平均值和最大值均小于100mg/L，pH在6～8間符合2006年《山東省南水北調(diào)沿線水污染物綜合排放標準》的一般保護區(qū)標準要求。

三 BAF法建設(shè)背景、流程及運行情況分析

1.項目建設(shè)背景

隨著《山東省南水北調(diào)沿線水污染物綜合排放標準》標準修訂單的通知(魯質(zhì)監(jiān)標發(fā)【2011】35號)的相關(guān)要求出臺，污水外排達標提升，公司所在區(qū)域執(zhí)行重點保護區(qū)標準，NH3-N＜5mg/L，COD＜50mg/L，pH 值 6～8;上表(1)中，NH3-N 最大值9.4mg/L大于5mg/L，COD最大值83.6mg/L大于50mg/L，這樣2010年底運行的生物法工藝已不能滿足要求。2012年6月在原來一級生化處理的基礎(chǔ)上，新上二級生化處理即生物濾池(BAF)處理工藝。

2.BAF 法流程

原緩沖池污水通過泵流過BAF濾床時，污染物首先被過濾和吸附，作為降解菌的營養(yǎng)基質(zhì)，加速降解菌形成生物膜，生物膜又進一步“俘虜”基質(zhì)，將其同化，代謝和降解。隨著處理過程的進行，在濾料縫隙間的懸浮狀活性污泥在濾料縫隙間形成了污泥濾層，在氧化降解污水中有機物的同時，起到了進一步深度過濾的作用，從而能使有機物和懸浮物均能得到比較徹底的清除。在反應(yīng)器的上部，異養(yǎng)型微生物為優(yōu)勢菌，碳性污物(COD，BOD和SS)主要在這里被去除，而在反應(yīng)器的下部，自養(yǎng)型細菌，如硝化菌占優(yōu)勢，氨氮被硝化，去除。然后經(jīng)泵提升至緩沖器，達到一定液位經(jīng)過濾器出污泥雜質(zhì)后外排。

3.BAF法運行情況分析

進水水質(zhì):COD≤100mg/L;NH3-N≤10mg/L。

外排水質(zhì):COD＜50mg/L;BOD＜10mg/L;NH3-N≤5mg/L;PH:6～9;SS≤20mg/L。

二級生化處理在恒通化工合成氨尿素系統(tǒng)工藝廢水處理中起到深度處理、過濾、把關(guān)的作用，使每次外排水均達標排放。下面是在BAF工藝裝置運行后2012年8月—11月外排水采樣分析，統(tǒng)計情況如下表(2)。

時間 NH3-N平均值 NH3-N最大值 COD平均值 COD最大值 pH值2012.08 0.9 1.6 19.7 34.5 6.9 2012.09 1.0 1.5 21.1 39.2 7.1 2012.10 0.9 2.1 18.9 36.7 6.9 2012.11 1.1 2.3 21.7 32.8 7.3

從表(2)可以看出，NH3-N的平均值和最大值全部小于5mg/L，COD的平均值和最大值全部小于50mg/L，通過表(2)和表(1)對比，我們可以得出NH3-N和COD的各項數(shù)據(jù)的效率提高均大于30%，即二級生化處理的效果是比較明顯的，可以外排水達到環(huán)保部門的要求。

四 總結(jié)

山東陽煤恒通化工股份有限公司合成氨尿素裝置廢水通過兩級生化處理完全達到政府部門外排水的要求，同時達到了公司在設(shè)計之初的理想效果，可以說兩級生化處理的運行時非常成功的。但是任何一種廢水處置法都是有它本身的固有缺陷，如生物法:廢水中NH3-N、COD不可超出設(shè)計指標，超出則使生物菌“撐死”系統(tǒng)癱瘓;NH3-N、COD不可低于設(shè)計指標，否則使生物菌“餓死”系統(tǒng)癱瘓;同時廢水中的油含量必須低于指標，否則使生物菌“中毒”系統(tǒng)癱瘓。生物法對指標的要求非常嚴格，要求我們的操作者和化驗人員對業(yè)務(wù)非常熟練和高度的責任心。我相信在以后隨著節(jié)能減排工作的不斷加強廢水量減少和操作的嫻熟，外排水的水量及污染物含量將會不斷降低，最終將使廢水全部會用。