CN110104712A

CN110104712A - 一种含氨废水处理方法

Info

Publication number: CN110104712A
Application number: CN201910316709.5A
Authority: CN
Inventors: 刘芹; 冯亮杰; 刘俊; 庞睿; 孙志刚; 赵国忠; 曹孟常; 余勤锋; 魏蒙; 柳杨
Original assignee: Sinopec Engineering Group Co Ltd; Sinopec Ningbo Engineering Co Ltd; Sinopec Ningbo Technology Research Institute
Current assignee: Sinopec Engineering Group Co Ltd; Sinopec Ningbo Engineering Co Ltd; Sinopec Ningbo Technology Research Institute
Priority date: 2019-04-19
Filing date: 2019-04-19
Publication date: 2019-08-09

Abstract

本发明涉及一种含氨废水处理方法，其特征在于包括下述步骤：废水送入汽提塔汽提被低压蒸汽汽提，在塔釜得到的净化废水送出界区，塔顶汽提出的含氨水蒸气作为喷射动力进入喷射器以10～30kPaG的压力喷出，降温至40～45℃后送去回流罐分离出不凝气；当回流罐内压力低于0.3MPaG时，不凝气排入洗氨罐中，被净化废水喷淋洗涤出氨后排入大气，洗涤后的含氨废水返回上游；当回流罐内压力大于等于0.3MPaG时，不凝气排入火炬；回流罐分离出的液相分为两股，第一股加压后返回汽提塔，另一股加压后又分为两股，一股作为产品氨水外排，另一股进入所述引射器。

Description

一种含氨废水处理方法

技术领域

本发明涉及到废水处理领域，尤其涉及一种含氨废水处理方法。

背景技术

高氨氮、高硬度废水经过换热后达到进塔温度指标要求，通过塔釜低压蒸汽量控制整塔操作压力为0.25MPaG，操作温度为140℃。由于废水中的钙镁离子浓度相对较高，温度较高时，废水中的钙镁离子会沉积在汽提塔的塔盘、换热管和管道中，影响废水汽提效果和装置长周期稳定运行周期。当整塔压差较大或汽提后的废水指标不合格时，装置需被迫停车，同时切换至酸洗工况，清洗汽提塔塔盘、换热管和管道中的垢层。汽提塔操作温度越高，垢层的生成速率越快，装置运行周期越短，停车次数就越多，酸洗成本就越高。此外，装置停车后，未经处理的高氨氮、高硬度废水需直接送至全厂污水处理装置，对全厂污水处理瞬时冲击很大，影响其细菌寿命，停车次数越频繁，影响后果越严重。

利用低压蒸汽加压汽提废水中氨氮，使废水中氨氮满足工艺设计指标，一般情况下汽提塔操作压力范围为0.2～0.3MPaG，操作温度范围为135～140℃，Ca(OH)₂和Mg(OH)₂析出速率较快，在较短时间内会堵塞塔盘、换热器换热管和管道，最终导致整个汽提系统连续稳定操作周期较短。当汽提塔压差过大时，需要停车利用酸液进行处理，因此每次酸洗成本较高，装置操作费用居高不下。

汽提塔塔顶气相经过冷却后进入回流罐中，未经冷凝的不凝气送入硫回收或热电装置中。此股不凝气的主要成分为氨和水蒸汽，会增加硫回收或热电装置烧嘴型式特殊要求，而且易导致硫回收或热电装置管线结晶堵塞，影响产品硫磺或硫酸的品质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种装置投资低、运行成本低、分离效果好的含氨废水处理方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种含氨废水处理方法，其特征在于包括下述步骤：

经过加药处理的压力为0.3～0.4MPaG、温度为60～70℃的废水从中上部送入汽提塔汽提，温度为160～190℃、压力为0.3～0.5MPaG的界外低压蒸汽作为汽提气从下部进入汽提塔；控制汽提塔塔顶的操作压力-0.02～-0.03MPaG，塔底的操作压力为-0.01～-0.02MPaG；

在汽提塔塔釜得到的净化废水送出界区；控制净化灰水中氨的浓度≤150ppm；

在汽提塔塔顶汽提出的含氨水蒸气以温度40℃，压力0.7～1.0MPaG的氨水作为喷射动力经由喷射器以10～30kPaG的压力喷出，降温至40～45℃后送去回流罐；

控制所述回流罐内压力为0.1～0.3MPaG，所述回流罐内液位为30％～50％；在回流罐中氨水和不凝气得到充分的分离；

当所述回流罐内压力低于0.3MPaG时，所述回流罐中分离出的不凝气排入洗氨罐中，被来自所述汽提塔塔釜的净化废水洗涤出氨后排入大气，洗涤后的含氨废水返回上游进行加药处理后送入所述汽提塔；

当所述回流罐内压力大于等于0.3MPaG时，所述洗氨罐内分离出的不凝气排入火炬，以维持所述回流罐内压力稳定；

所述回流罐分离出的液相引出后分为两股，其中第一股加压至0.5～0.7MPaG返回所述汽提塔作为回流液，另一股加压至0.7～1.0MPaG后又分为两股，一股作为产品氨水，控制外排产品氨水的浓度为15～18％wt；另一股进入所述引射器作为所述引射器的动力源。

优选将所述汽提塔塔釜排出的净化废水加压至0.3～0.5MPaG，进入热量回收单元，降温至40～45℃，压力为0.3～0.4MPaG后分为两股，一股送去下游生化处理装置，另一股作为所述洗氨罐的喷淋水。

进一步地，可以在所述回流罐上安装有压力计分程控制器，通过所述压力计分程控制器控制所述不凝气的排放路径。

作为上述各方案的进一步改进，所述引射器喷出的物料可以先经过空冷器冷却至55～60℃，然后进入水冷器冷却至40～45℃后，由泵送去所述回流罐。

优选所述汽提塔为固阀型式的塔盘塔。

上述各方案中的加药处理可以根据需要选用现有技术中的任一种，较好的，所述加药处理为向所述含氨灰水中加入聚合氯化铝混凝剂和聚丙烯酰胺絮凝剂；控制所述含氨灰水中聚合氯化铝混凝剂和聚丙烯酰胺絮凝剂的浓度分别为6-9ppm和8-10ppm。

优选所述聚合氯化铝混凝剂和聚丙烯酰胺絮凝剂分别为浓度为8～12wt％的聚合氯化铝和浓度为0.2～0.5wt％的聚丙烯酰胺。

与现有技术相比，本发明所提供的含氨废水处理方法利用氨水泵外排的氨水作为动力源，通过氨水喷射器控制汽提塔操作压力维持负压工况，降低进入氨水冷却器中的温度，达到降低蒸汽和循环水消耗的目的；同时可以有效降低垢层形成速率，延长装置操作周期，减少装置酸洗频次，达到降低装置能耗目的；利用常温外排氨水作为氨水喷射器动力源，也一定程度上降低了进入冷却器前的操作温度，也相对节约装置能耗，工艺流程简单、操作灵活性大。

附图说明

图1为本发明实施例的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例所使用的含氨废水处理系统包括：

汽提塔1，对含氨废水进行减压汽提，以分离出废水中的氨氮，其入口设置在汽提塔的中上部位置，连接待处理的高氨氮废水输送管线11；其底部出口连接净化灰水排放管道12，用于排放净化后灰水，净化灰水排放管道12上设有灰水泵4；其顶部气相排放管道13连接喷射器8的第一入口；其汽提气入口连接汽提气输送管道14，汽提气入口设置在汽提塔的下部位置。

净化灰水排放管道12连接热量回收单元10，净化灰水回收热量后分为两股，一股作为合格灰水送至下游，一股通过喷淋管道33连接洗氨罐3的喷淋入口。

本实施例中的汽提塔为固阀型式的塔盘塔。

回流罐2，分离出氨水中的不凝气，通过提升泵5连接喷射器的出料引射管线83，出料引射管线83上设有提升泵5和冷却器9，冷却器9位于提升泵5的上游。

本实施例中的冷却器包括相互串联的水冷器91和空冷器92，空冷器92位于水冷器91的上游。也可以只设置水冷器91。

回流罐2的顶部气相出口连接第一不凝气管线21和第二不凝气管线22；第一不凝气管线21连接火炬，第二不凝气管线22连接洗氨罐3。回流罐上设有压力计分程控制器。当分离出的不凝气超压时送火炬燃烧，在压力符合设计指标时送去洗氨罐3。

回流罐的底部液相出口连接回流管道23和氨水排放管道24；回流管道23通过回流泵6连接汽提塔上部的回流口，氨水排放管道24通过氨水泵7连接下游氨水收集设备。

洗氨罐3，对不凝气进行再次洗涤，精细脱除不凝气中的氨使之达到直接放空标准，洗氨罐的下部位置设有连接第二不凝气管线22的不凝气入口，其顶部出口连接不凝气排放管线31，其底部出口连接含氨灰水排放管线32，其上部喷淋入口连接喷淋管线33。采用汽提塔底部排放出的净化灰水洗涤不凝气，节约水源，节能降耗。

喷射器8，用于控制汽提塔1内的压力，其第一入口连接汽提塔的气相排放管道13，其第二入口连接氨水排放管道24，其出料口连接出料引射管线83。

利用送出界区氨水的压力作为喷射器的动力源，通过控制喷射器入口氨水量大小控制整个汽提塔操作压力，可以降低投资和能耗。

以煤制360万吨/年甲醇规模的气化装置产生的600m³/h高氨氮灰水处理说明本实施例的含氨废水处理方法，具体包括以下步骤：

经过加药处理和换热后的压力为0.3～0.4MPaG、温度为60～70℃的灰水从中上部送入汽提塔，与来自界外的压力为0.3～0.5MPaG、温度为160～190℃的低压蒸汽进行逆流接触，汽提出灰水中的氨；控制汽提塔内的操作压力为-0.02～-0.03MPaG；

在汽提塔塔釜得到净化灰水，控制净化灰水中氨浓度≤150ppm；

汽提后的温度为90～100℃的净化废水通过净化灰水泵增压至0.3～0.5MPaG送入热量回收单元回收热量后，温度降为40～45℃，压力为0.3～0.4MPaG后分为两股；其中一股送入下游污水处理装置，另一股流量为15～18m³/h作为洗氨罐的喷淋水送去洗氨罐。

汽提出的含氨蒸汽从第一入口进入喷射器；从回流罐抽出的第一股氨水返回汽提塔进行再次汽提，以提高外送氨水的浓度；若界外要求氨水的浓度高，则回流量加大，若界外要求氨水的浓度偏低，则回流量减小。第二股氨水被加压至0.7～1.0MPaG后又分为两股，其中第一股作为产品氨水送出界外，另一股作为喷射器的动力源从第二入口进入喷射器。

第一股外送氨水的量通过氨水泵控制，通过控制该股的量维持汽提塔的操作压力。由于整个汽提塔的操作压力是通过喷射器直接控制，而喷射器能够正常发生作用主要由氨水泵送入的氨水量决定，若要求汽提塔操作压力低，则加大送入的氨水量，减少外送的氨水量；若要求汽提塔操作压力高，则减少送入的氨水量，加大外送的氨水量。

通过喷射器混合后的凝液依次经由空冷器和水冷器冷却至40℃后进入氨水提升泵，被加压至0.2～0.5MPaG后送入回流罐进行充分的气液分离。

回流罐的压力通过压力计分程器控制，当压力低于0.3MPaG时，不凝气排入洗氨罐中，利用回收热量后的40℃净化废水喷淋进入洗氨罐内的不凝气，洗涤达标后的不凝气排入大气，洗涤后的含氨灰水返回汽提塔上游的装置入口沉淀池(图纸未示出)中。当压力高于0.3MPaG时，不凝气排入火炬。

考虑到外排氨水的浓度指标要求，可以通过控制回流泵的出口流量来控制外排氨水浓度。为了避免外排氨水量和回流氨水量之间的干扰，实施例设置了氨水泵外送至界区。

将本实施例与同等规模的CN103964631A的工艺进行对比，对比结果如表1所示。

表1

由表1可以看出在同样的进口废水指标工况下，获得的氨水产品规格都一样，但是消耗的低压蒸汽量却较大。CN103964631A消耗的蒸汽量约是本实施例的1.5倍，操作成本较高。此外，由于CN103964631A操作温度较高达到130～140℃，在汽提塔内产生结垢速率较快，连续运行周期较短。本实施例汽提塔在减压条件下操作，塔内温度仅90～100℃，极大降低了塔盘的结垢速率，延长了运行周期。

Claims

1.一种含氨废水处理方法，其特征在于包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的含氨废水处理方法，其特征在于所述汽提塔塔釜排出的净化废水加压至0.3～0.5MPaG，进入热量回收单元，降温至40～45℃，压力为0.3～0.4MPaG后分为两股，一股送去下游生化处理装置，另一股作为所述洗氨罐的喷淋水。

3.根据权利要求1或2所述的含氨废水处理方法，其特征在于所述回流罐上安装有压力计分程控制器，通过所述压力计分程控制器控制所述不凝气的排放路径。

4.根据权利要求3所述的含氨废水处理方法，其特征在于所述引射器喷出的物料先经过空冷器冷却至55～60℃，然后进入水冷器冷却至40～45℃后，由泵送去所述回流罐。

5.根据权利要求4所述的含氨废水处理方法，其特征在于所述汽提塔为固阀型式的塔盘塔。

6.根据权利要求3所述的含氨废水处理方法，其特征在于所述加药处理为向所述含氨灰水中加入聚合氯化铝混凝剂和聚丙烯酰胺絮凝剂；控制所述含氨灰水中聚合氯化铝混凝剂和聚丙烯酰胺絮凝剂的浓度分别为6-9ppm和8-10ppm。

7.根据权利要求6所述的含氨废水处理方法，其特征在于所述聚合氯化铝混凝剂和聚丙烯酰胺絮凝剂分别为浓度为8～12wt％的聚合氯化铝和浓度为0.2～0.5wt％的聚丙烯酰胺。