氮肥生產(chǎn)廢水用于鍋爐沖灰渣和煙道除塵

1、氮肥生產(chǎn)廢水用于鍋爐沖灰渣和煙道除塵    摘要：利用氮肥生產(chǎn)中排出的污水作為沖熱電廠鍋爐的灰渣和煙道除塵器用水，該工程投運(yùn)后，每年可節(jié)省新鮮水720×104T，減少水費(fèi)和排污費(fèi)120萬(wàn)元/a，且污水中的COD、NH3N、CN、S2以及煙道氣中的SO2得以有效去除。 本人在中國(guó)給水排水2004年12期上發(fā)表的論文。 關(guān)鍵詞：氮肥生產(chǎn)廢水 熱電廠 灰渣 除塵用水國(guó)內(nèi)中型氮肥廠均有自備的熱電廠供熱和發(fā)電。熱電廠鍋爐的灰渣和煙道的除塵器都要用大量的水沖洗。湘江氮肥廠有二臺(tái)130T/h和四臺(tái)75T/h的鍋爐。高負(fù)荷時(shí)每小時(shí)需沖渣水1023T/h，除塵用

2、水263T/h。如果全部用新鮮水，每年約需新鮮水870萬(wàn)噸，不僅需要水費(fèi)和排污費(fèi)261萬(wàn)元，還增加了對(duì)江河的污染。氮肥生產(chǎn)中每小時(shí)要排出大量的污水。這種污水主要含NH4和少量的S2油；SS一般在95mg/L左右，我們利用該種污水沖灰和除塵用水，不僅工藝簡(jiǎn)單、成本低、節(jié)省水費(fèi)，還大大減輕了對(duì)環(huán)境的污染。1、沖灰渣水源的選擇合成氨、尿素生產(chǎn)盡管70%以上的水是冷卻循環(huán)使用，但仍有一些裝置有生產(chǎn)污水排出。其中污水量排出較多的地方為凈化車間、合成車間、尿素車間。凈化車間平均每小時(shí)排出430T/h污水，水質(zhì)主要含有硫化氰等。單獨(dú)用此股水沖灰渣,水量滿足不了要求且腐蝕性大。合成車間排出的污水水質(zhì)水量見(jiàn)表1

3、表1年份水量(m3/h)pH NH3N    油    濁度(m g / L)    (m g / L)最大 平均 最小1994年 2460 1640 1090    8.35 381.82    18.15 701995年 2115 1410    930    8.97 253.09  

4、0; 21.56 821996年 1740 1160    780    9.02 909.09    10.84 72從以上表可以看出，在最小水量時(shí)Q=780m3/h時(shí)，不能滿足沖灰渣水量的要求。尿素車間排出的水的水質(zhì)水量見(jiàn)表2表2年份水量(m3/h)pH NH3N    油    濁度(m g / L)    (m g / L)最大 平均 最小

5、1994年 1470    980    660    9.93 169.20 11.46    721995年 1290    860    580    8.59 626.00 15.00    801996年 1425    640&

6、#160;   780    9.30 916.68    6.11    75從上表也可以看出，水量也不能滿足沖灰的水量要求。合成、尿素車間排放的污水量是生產(chǎn)裝置排放最大的，其它生產(chǎn)裝置的排水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足?？磥?lái)，沖灰渣的水源只能在各生產(chǎn)污水排放的匯集處-總排水溝才能滿足水量要求。湘江氮肥廠總排水處連續(xù)三年、年平均的水量、水質(zhì)情況見(jiàn)表3表3年份    水量 pH COD   &#

7、160;SS NH3N 油    CN -    S2-    Cu2 濁度(m3/h)    ( m g /L) ( m g / L)    ( m g / L )    ( m g / L)    ( m g / L) ( m g / L)    ( m g / L)1994

8、年 3280 8.30 228    98.01 218.95    14.58 0.021 0.240    0.74    951995年 3296 8.80 323    95.81 179.12    20.12 0.078 0.280    1.66    115199

9、6年 3120 8.75 682    90.47 654.39    8.150 0.119 0.898    0.54    90從上表可以看出總排水溝處的污水，水量是完全滿足沖灰渣的要求，水質(zhì)對(duì)沖鍋爐的灰渣也沒(méi)有影響,而且用此水作煙道除塵器用水，水中的NH3稨2O和煙道氣中SO2反應(yīng)：NH3·H2O SO2= NH4·HSO3生成了無(wú)毒的亞硫酸氨溶于水中，減少了煙道中SO2的含量，從而減輕了煙囪排煙對(duì)大氣的污染

10、。因此，在總排水溝處利用氮肥污水到熱電廠沖灰渣是可行的，有益無(wú)害。2、灰渣水系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1、流程：從水質(zhì)分析表3可以看出，氮肥生產(chǎn)中排出的污水只有COD等數(shù)據(jù)超標(biāo)外，其它均不要采用什么特殊處理直接就可以用該污水沖灰渣，因而流程很簡(jiǎn)單，只需要在總排水溝合適的地方設(shè)一個(gè)攔溝閘，使水位提高(本工程提高1.6m)，讓設(shè)計(jì)水量的水重力流進(jìn)集水池。然后用三臺(tái)10SA-6B型(二開(kāi)一備)加壓通過(guò)DN400管道輸送到熱電廠鍋爐處沖灰渣和作煙道除塵用水。整個(gè)布置見(jiàn)圖3： 2.2、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)進(jìn)水口可以采用兩種形式：一是采用管道進(jìn)水，為了使浮油不進(jìn)入系統(tǒng)，管口朝下或低于水面0.5m見(jiàn)圖1，該方式適合于溝深，閘門頂離

11、地面高差大的地方，也可以采用進(jìn)水渠見(jiàn)圖2，進(jìn)口處設(shè)格柵，為了防止浮油進(jìn)入系統(tǒng)，格柵后設(shè)隔板，使污水從底部進(jìn)入系統(tǒng)，此方式適合于溝淺地方，湘氮用方式一。氮肥生產(chǎn)總有出事故的時(shí)候而且每年有10多天的大檢修時(shí)間，為了保證沖灰渣必須設(shè)計(jì)一根事故供水管，供水量按設(shè)計(jì)水量，吸水井蓄水池必須有一定的調(diào)節(jié)容量，本人認(rèn)為蓄水池調(diào)節(jié)容積大于0.5h沖灰渣水量即可。泵房是本工程的主要部分，宜采用直灌式地下泵房。水泵材質(zhì)采用普通清水泵，因污水中含氨氮較高。Cu2 4NH3=Cu(NH3)4 生成絡(luò)合物使銅設(shè)備結(jié)垢、腐蝕，因此，進(jìn)出口閥門不能采用銅質(zhì)材料。以湘江氮肥廠工程為例計(jì)算如下：Q=1000 1363 m3/h

12、(按1300 m3/h計(jì)算)H=50m (沖灰渣噴嘴出口壓力)管道管徑DN400 管長(zhǎng)L=320m選用10SA6B水泵三臺(tái)(二開(kāi)一備)配TS1264電機(jī)N=190KW Q=720 540 m3/h H=67 74m =0.80 0.79泵房為兩層，地下為水泵間，地面為檢修操作室配CD1212D電動(dòng)葫蘆一臺(tái)起重2T 起升高度12m泵房?jī)?nèi)設(shè)排水泵一臺(tái)，以便日常排除泵房?jī)?nèi)積水，還可以抽蓄水池中水，便于清理池中污泥。攔溝閘是本工程的關(guān)鍵部分，它的高度既要滿足工程設(shè)計(jì)水量，又要考慮暴雨時(shí)能從閘頂部排水。閘太低進(jìn)水水質(zhì)不好，太高總溝空余排水?dāng)嗝鏈p小，暴雨時(shí)溝漫水，使污水淹沒(méi)廠房和設(shè)備。對(duì)于直灌式泵房，閘高

13、還是決定泵房標(biāo)高的條件，泵房底標(biāo)高可按下式計(jì)算。泵房底標(biāo)高(絕對(duì)標(biāo)高)=溝底標(biāo)高(絕對(duì)標(biāo)高) 閘高H泵軸標(biāo)高H：為閘前水位高于水泵頂高度H=h1 h2 h3 h4h1：進(jìn)水格柵進(jìn)水管路水頭損失（本工程為0.205m）h2：蓄水池頭到最后一臺(tái)水泵的水頭損失，一般取0.10.2（本工程取0.1）h3：水泵進(jìn)水管路水頭損失（本工程為1.01m）h4：富余水頭取0.05m泵房底絕對(duì)標(biāo)高=45.571.61.3650.79=45.015 m泵房底標(biāo)高取45.00m，操作室標(biāo)高為49.50m3、應(yīng)用效果湘氮廠全年運(yùn)行300d，實(shí)施氮肥生產(chǎn)污水沖灰渣后，全年可節(jié)省新鮮水720×104T，每年可省水

14、費(fèi)和排污費(fèi)120萬(wàn)元以上，而該工程建設(shè)只需要60多萬(wàn)元，只需要0.6年就可回收全年投資。氮肥污水沖熱電廠灰渣后，經(jīng)過(guò)灰渣的吸附、再沉淀后，排出的污水指標(biāo)基本上達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而且減少了熱電廠煙囪中排放的SO2含量，減少環(huán)境污染。污水除濁度一項(xiàng)有所上升外其它均大大降低，見(jiàn)表4表4年份    水量 pH COD    SS    NH3N    油    CN - S2-  

15、0; Cu2 濁度(m3/h) ( m g / L) ( m g / L)    ( m g / L ) ( m g / L) ( m g / L) ( m g / L) ( m g / L)處理前 829 8.3    226 98.01 218.05 14.28 0.022 0.24    0.74    95處理后 7.8    124 95.61    89.12    5.12 0.018 0.12    0.66    115如果沖灰渣水本身是循環(huán)使用裝置。氮肥污水又可作為沖灰渣水、造氣含氰污水處理等裝置的補(bǔ)充水和水洗煤洗滌用水（水量7001000m3/h）。本工程回收工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少，因而對(duì)國(guó)內(nèi)有自備熱電廠的幾十家中型氮肥廠有一定的推廣意義，如果均這樣做，全年可節(jié)省幾億噸水，不僅降低了生產(chǎn)成本，而且極大的保護(hù)了水資源和環(huán)境。4、存在問(wèn)題及解決