CN102107939B - 一种蒸氨废水指标控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蒸氨废水指标控制方法及装置，根据蒸氨塔类型和蒸氨废水实时检测结果，调整蒸氨打碱量，控制蒸氨废水pH值在7～9之间，并通过蒸汽稳压阀控制蒸汽压力、蒸氨塔底部温度和分缩器顶部温度，实现NH4+离子的分解脱氮。本发明蒸氨塔蒸汽压力、各项参数及吡啶产量稳定，蒸氨废水氨氮合格率达到100％，废水氨氮含量在30-150mg/L之间，减少环境污染，使部分蒸氨废水得到了循环利用；堵塔几率降低，蒸氨塔检修周期延长6个月，不仅节省检修费用，降低了维修人员的劳动强度。装置结构简单，投资少、见效快，方法科学合理，便于掌握和操作，具有极大地推广使用价值。

Description

一种蒸氨废水指标控制方法及装置

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，是一种控制蒸氨废水PH值和外来蒸汽压力脱氮的方法。

背景技术

目前，国内普遍采用的蒸氨塔主要有浮阀蒸氨塔、条型泡罩蒸氨塔和圆型泡罩蒸氨塔三种类型，其蒸氨打碱脱氮处理装置的基本结构是蒸氨塔通过“U”形管连接氨碱混合器，氨碱混合器进口分别连接剩余氨水泵和浓碱槽，蒸氨塔下部则设有通向生物脱氮的蒸氨废水管及连接外部蒸汽主管道的蒸汽管。生产实践中发现，这种结构形式本身存在着如下缺陷：

在吡啶工序蒸氨打碱脱氮处理工艺中，为了使蒸氨后的废水指标符合废水排放标准的要求，必须对酸性的废水进行打碱脱氮处理。然而，由于浓碱直接与氨水混合，其打碱量无法准确控制和调整。若打碱量大了，则吡啶产量明显减少，甚至出现无吡啶产量的现象，而且极易造成蒸氨塔内结垢，塔堵、塔压大，蒸氨塔效率大大降低，蒸氨塔检修周期短，平均每6个月就需检修一次。既增加了备件消耗和劳动强度，又影响了设备作业率和产量。

若减少打碱量，则易使打碱量不够，造成蒸氨废水氨氮含量过高，其蒸氨废水氨氮含量曾连续达到400mg/L以上，远远高于废水排放标准要求，蒸氨废水氨氮合格率仅为10％，且严重污染环境。

同时，由于缺少蒸汽控制调节措施，致使外部蒸汽压力波动大。而蒸汽压力高时，则塔压增高，蒸氨塔容易过水，蒸氨效率降低；蒸汽压力低时，进入蒸氨塔的蒸汽量少，塔内各部分温度低，蒸氨效果差，操作工虽频繁调节，但滞后现象仍然时有发生。

发明内容

本发明的目的就是针对上述缺陷，旨在提供一种简单易行，便于操作，能有效控制打碱量和蒸汽流量，保证废水达标排放，延长蒸氨塔检修周期的蒸氨废水指标控制方法和装置。

为此，本发明所采取的技术解决方案是：

一种蒸氨废水指标控制方法，根据蒸氨塔类型和PH试纸实时检测结果，调整蒸氨打碱量，控制蒸氨废水PH值，并通过蒸汽稳压阀控制蒸汽压力、蒸氨塔底部温度和分缩器顶部温度，实现NH₄ ⁺离子的分解脱氮。具体工艺方法为：

使用PH试纸，每小时测量一次蒸氨废水PH值，根据检测结果和蒸氨塔类型，适时调节碱计量泵打碱量、配碱浓度；

浮阀蒸氨塔废水PH值控制在7～8之间，条型泡罩蒸氨塔和圆型泡罩蒸氨塔废水PH值控制在8～9之间；

蒸汽压力控制在0.3～0.4MPa；

蒸氨塔底部温度控制在109～111℃；

分缩器顶部温度控制在95～96℃。

一种蒸氨废水指标控制装置，包括浓碱槽、剩余氨水泵、氨碱混合器、蒸氨塔、蒸汽管及蒸氨废水管，其特点是在浓碱槽和氨碱混合器之间设有配碱槽，配碱槽进口分别连接浓碱槽和蒸氨废水管，配碱槽出口通过计量泵连接氨碱混合器；在蒸氨塔外接蒸汽主管道上安设有蒸汽稳压阀。同时，在蒸氨废水管上设有取样口。

本发明的有益效果为：

进入蒸氨塔蒸汽压力稳定，蒸氨塔各项参数稳定，不仅蒸氨废水氨氮合格率达到100％，废水氨氮含量在30-150mg/L之间，而且减少了环境污染，使部分蒸氨废水得到了循环利用，环保效益、社会效益显著。

吡啶产量稳定，对于大型化工厂来说，每月可减少粗轻吡啶产量损失6吨，以粗轻吡啶单价2万元/吨计，每年可减少吡啶损失144万元。

蒸氨塔堵塔几率大大降低，实施前蒸氨塔检修周期为6个月，实施后检修周期为1年，不仅节省检修费用，降低了维修人员的劳动强度，而且剩余氨水处理连续、稳定，减少了检修对环保工序生产的不利影响。

本发明装置结构简单，投资少、见效快，方法科学合理，便于掌握和操作，具有极大地推广使用价值。

附图说明

附图为蒸氨废水指标控制装置结构示意图。

图中：浓碱槽1、配碱槽2、计量泵3、剩余氨水泵4、氨碱混合器5、蒸氨塔6、蒸汽管7、蒸汽稳压阀8、取样口9、蒸氨废水管10。

具体实施方式

由附图可见，本发明蒸氨废水指标控制装置是在原有的浓碱槽1、剩余氨水泵4、氨碱混合器5、蒸氨塔6、蒸汽管7的基础上，在浓碱槽1和氨碱混合器5之间增设了一个配碱槽2，配碱槽2进口分别连接浓碱槽1和蒸氨废水管10，配碱槽2出口通过计量泵3连接氨碱混合器5，氨碱混合器5通过“U”形管连接在蒸氨塔6的上部。在蒸氨塔6下部的蒸汽管7上安装一个蒸汽稳压阀8，蒸汽稳压阀8与蒸汽主管道连接。同时，在蒸氨废水管10上安设了一个由截止阀组成的蒸氨废水取样口9，以便随时对蒸氨废水进行采样检测。

本发明蒸氨废水指标控制方法，主要是根据蒸氨塔类型和蒸氨废水实时检测结果，调整蒸氨打碱量，控制蒸氨废水PH值，并通过蒸汽稳压阀控制蒸汽压力、蒸氨塔底部温度和分缩器顶部温度，实现NH₄ ⁺离子的分解脱氮。

根据蒸氨塔所使用的原料氨水是弱碱性的，原料氨水不打碱情况下蒸氨废水是弱酸性的，在弱酸性条件下以NH₄ ⁺离子形态存在的氨氮是不分解的，要想NH₄ ⁺离子完全分解，就必须合理控制剩余氨水打碱量，使蒸氨废水控制在呈弱碱性范围内。为此，实施例所采取的具体方法和步骤为：

每隔一小时，通过取样口9采取蒸氨废水样品，用PH试纸测量一次蒸氨废水的PH值。同时，根据检测结果和蒸氨塔类型，调节配碱浓度。

由于原料碱为液碱NaOH，浓度为42％，调整碱计量泵3打碱量时，每±1％打碱量(100％时为1t/h)，蒸氨废水PH值变化都较大，为实现蒸氨废水PH值的准确控制，采取了用蒸氨废水或加热器乏汽水将浓碱配成14％稀碱的方案，以实现对蒸氨废水PH值的准确控制，同时减少杂质，降低蒸氨塔6堵塔几率。

当浮阀蒸氨塔废水PH值低于7或条型泡罩蒸氨塔和圆型泡罩蒸氨塔废水PH值低于8时，通过配碱槽2和计量泵3，增加碱计量泵3的打碱量，使经过氨碱混合器5混合后进入蒸氨塔6的混合液的碱含量增加。若浮阀蒸氨塔废水PH值高于8或条型泡罩蒸氨塔和圆型泡罩蒸氨塔废水PH值高于9时，则减少碱计量泵3的打碱量，降低混合液的碱含量。从而使蒸氨废水始终保持弱碱性，达到NH₄ ⁺离子充分分解脱氮的目的和效果。

NH₄ ⁺的分解是一个吸热反应，NH₃·H₂O需要在一定的温度条件下挥发成气态，为保证氨氮分解必须控制好蒸氨塔底部温度，蒸氨塔底部温度低时蒸氨效果不好，过高则易造成蒸氨塔过水，也影响蒸氨效果，为此实施了在外来蒸汽主管道上安装蒸汽稳压阀8，在控制蒸汽压力的同时控制蒸氨塔顶部温度，并确保蒸氨塔底部温度。

无论浮阀蒸氨塔、条型泡罩蒸氨塔还是圆型泡罩蒸氨塔，其蒸汽压力、蒸氨塔底部温度及蒸氨塔底部温度控制的方式和数值均相同：

通过调整蒸汽稳压阀8，使蒸汽压力控制在0.3～0.4MPa之间；蒸氨塔底部温度控制在109～111℃之间，保证氨氮分解的合适温度；分缩器顶部温度控制在95～96℃之间，以防止蒸氨塔6顶部温度出现的假高现象。

Claims (3)

1.一种蒸氨废水指标控制方法，其特征在于，根据蒸氨塔类型和实时检测结果，调整蒸氨打碱量，控制蒸氨废水pH值，并通过蒸汽稳压阀控制蒸汽压力、蒸氨塔底部温度和分缩器顶部温度，实现NH₄ ⁺离子的分解、脱氮；其具体工艺方法为：

使用pH试纸，每小时测量一次蒸氨废水pH值，根据检测结果和蒸氨塔类型，适时调节计量泵打碱量、配碱浓度；

浮阀蒸氨塔废水pH值控制在7～8之间，条型泡罩蒸氨塔和圆型泡罩蒸氨塔废水pH值控制在8～9之间；

蒸汽压力控制在0.3～0.4MPa；

蒸氨塔底部温度控制在109～111℃；

分缩器顶部温度控制在95～96℃。

2.一种应用权利要求1所述蒸氨废水指标控制方法的装置，包括浓碱槽、氨碱混合器、蒸氨塔、蒸汽管及蒸氨废水管，其特征在于，在浓碱槽和氨碱混合器之间设有配碱槽，配碱槽进口分别连接浓碱槽和蒸氨废水管，配碱槽出口通过计量泵连接氨碱混合器；在蒸氨塔外接蒸汽管上安设有蒸汽稳压阀。

3.根据权利要求2所述的应用蒸氨废水指标控制方法的装置，其特征在于，在蒸氨废水管上设有取样口。

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