氮肥工業(yè)是氮排放大戶,國(guó)家環(huán)保脫氮除磷大計(jì)必然把目光投向氮肥行業(yè)的減排。在日前環(huán)保部主辦、清華與中國(guó)水網(wǎng)承辦的脫氮除磷研討會(huì)上,氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)技術(shù)部曹占高副主任介紹了氮肥行業(yè)減排脫氮的最新技術(shù)進(jìn)展——氮肥生產(chǎn)廢水超低排放技術(shù)及其工程實(shí)踐。
2008 年氮肥行業(yè)氨氮排放占工業(yè)排放的22.90%,占全國(guó)氨氮總排放的5.30%,COD也分別占到了3%和1%,曹主任說(shuō),“氮肥行業(yè)廢水治理責(zé)任重大”。近年來(lái)在環(huán)保部的支持下,氮肥行業(yè)開展了深入的“氮肥生產(chǎn)污水零排放”技術(shù)設(shè)計(jì)與項(xiàng)目示范工作,河南心連心化肥有限公司、石家莊正元化肥有限公司等零排放改造項(xiàng)目取得良好減排效果,其中正元化肥公司在實(shí)現(xiàn)氮肥生產(chǎn)污水零排放的基礎(chǔ)上,還將反滲透脫鹽水作為循環(huán)水補(bǔ)水,提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù),實(shí)現(xiàn)間接冷卻廢水(合成氨、尿素冷卻循環(huán)水)的零排放——循環(huán)冷卻水系統(tǒng)不排水或很少排水(循環(huán)冷卻水超低排放技術(shù))。氮肥生產(chǎn)污水零排放+循環(huán)冷卻水超低排放=氮肥生產(chǎn)廢水超低排放。
氮肥生產(chǎn)污水零排放技術(shù)首先是清潔生產(chǎn)工藝與設(shè)備:1、采用堿液法半水煤氣脫硫技術(shù)替代氨水脫硫技術(shù)——杜絕了脫硫工段含氨廢水的產(chǎn)生與排放;硫泡沫連續(xù)熔硫技術(shù)、硫泡沫過(guò)濾機(jī)過(guò)濾技術(shù)——杜絕了含硫泡沫廢水的排放。2、采用醇烴化、醇烷化氨合成原料氣精制技術(shù)替代銅洗技術(shù)——實(shí)現(xiàn)了原料氣凈化的清潔生產(chǎn),避免了稀氨水、再生氣的產(chǎn)生與排放。3、采用尿素工藝?yán)淠荷疃人饧夹g(shù)——回收了尿素工藝?yán)淠褐械哪蛩睾桶保幚砗髲U水中含氨、尿素均小于5ppm,作為工藝軟水全部用于鍋爐補(bǔ)水(也可作為循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)水),實(shí)現(xiàn)含氨氮廢水零排放。4、新型一套三脫鹽水系統(tǒng)——提高樹脂再生過(guò)程酸堿的利用率;反滲透制脫鹽水技術(shù)——無(wú)酸堿廢水。
其次是工藝廢水分級(jí)使用與綜合利用:1、氨水逐級(jí)提濃回用技術(shù)——稀氨水回收利用不外排。以液氨或氣氨的形式回收氨合成放空氣、氨罐弛放氣中的氨,減少稀氨水的產(chǎn)生;氨水蒸氨技術(shù),稀氨水通過(guò)蒸氨制成液氨送尿素車間生產(chǎn)尿素。2、甲醇?xì)堃?、尿素解吸廢液處理回用技術(shù)。甲醇?xì)堃?、尿素解吸廢液經(jīng)處理后用做造氣夾套鍋爐補(bǔ)水——實(shí)現(xiàn)了甲醇精餾廢液零排放(高COD液體)、解吸廢液零排放(含0.07%的氨)。3、油水分離回用技術(shù)。含油廢水經(jīng)回收油后作為鍋爐除塵洗滌水系統(tǒng)補(bǔ)水——實(shí)現(xiàn)含油廢水的零排放。
三是冷卻水閉路循環(huán),減少排放。氮肥生產(chǎn)企業(yè)的冷卻水系統(tǒng)分二類,一類是循環(huán)水和氣體直接接觸,循環(huán)水起洗滌除塵與降溫作用;另一類是循環(huán)水與氣體或液體間接接觸,循環(huán)水僅用于介質(zhì)的降溫冷卻。循環(huán)水系統(tǒng)排水中主要化學(xué)物質(zhì):補(bǔ)充水中帶入的鹽類物質(zhì)(因水分的蒸發(fā)而濃縮)、為保障循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行而添加的水質(zhì)穩(wěn)定劑、進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)的大氣灰塵、因系統(tǒng)跑冒滴漏而進(jìn)入循環(huán)水中的少量化學(xué)物質(zhì)如“氨”等。1、造氣、脫硫系統(tǒng)冷卻、洗滌水閉路循環(huán)技術(shù)——實(shí)現(xiàn)含氨氮、氰、酚、塵廢水零排放。2、固定層間歇式煤氣化造氣循環(huán)冷卻水中含有較高濃度的氨氮、酚、氰、硫化物等有害物質(zhì),即使少量排放也將對(duì)末端處理裝置的運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。一般煤氣洗滌水組成如下:固體懸浮物300-400mg/L,氰化物20-25mg/L,氨2-16mg/L,硫化物1-3mg/L,酚 0.5-1mg/L。3、在實(shí)施氮肥生產(chǎn)污水零排放技術(shù)項(xiàng)目的實(shí)踐中,河北正元化肥集團(tuán)公司創(chuàng)新開發(fā)了“造氣循環(huán)水不漲水技術(shù)”。4、鍋爐系統(tǒng)除塵水閉路循環(huán)技術(shù)——實(shí)現(xiàn)含硫、含塵廢水零排放。5、合成氨、尿素循環(huán)冷卻水系統(tǒng)閉路循環(huán)技術(shù)——進(jìn)行改造,提高濃縮倍數(shù),提高水資源利用率及減少循環(huán)水的排水量。存在問(wèn)題:目前應(yīng)用的水質(zhì)穩(wěn)定劑大多數(shù)為磷系,提高濃縮倍數(shù)造成排放水總磷濃度增加。另外是末端治理回用等技術(shù)的應(yīng)用。
應(yīng)用于正元化肥公司、河北藁城市化肥總廠等少數(shù)企業(yè)的氮肥生產(chǎn)循環(huán)冷卻水超低排放技術(shù)是將反滲透脫鹽水作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水,降低補(bǔ)充水含鹽量,在保證循環(huán)冷卻水水質(zhì)的前提下,大大提高水的濃縮倍數(shù),使循環(huán)冷卻水做到基本不排放——超低排放。
如果對(duì)總氮(合成氨+聯(lián)產(chǎn)甲醇)生產(chǎn)能力在6萬(wàn)噸及以上的企業(yè),總規(guī)模為生產(chǎn)能力1600萬(wàn)噸/年(約200萬(wàn)套裝置)實(shí)施“氮肥生產(chǎn)廢水超低排放技術(shù)”改造,總投資約40億,項(xiàng)目完成后每年可減少?gòu)U水排放量4.48億立方米,減少氨氮排放量3.32萬(wàn)噸,COD排放量7.15萬(wàn)噸。(友旋)