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130T/h和四臺75T/h的鍋爐。高負(fù)荷時(shí)每小時(shí)需沖渣水1023T/h，除塵用水

2、263T/h。如果全部用新鮮水，每年約需新鮮水870萬噸，不僅需要水費(fèi)和排污費(fèi)261萬元，還增加了對江河的污染。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，不僅工藝簡單、成本低、節(jié)省水費(fèi)，還大大減輕了對環(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)水量見表1表

3、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 &#

4、160; 701995年  2115   1410    930    8.97   253.09    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=780m

5、3/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1994年  1470    980    660    9.93   169.2

6、0   11.46    721995年  1290    860    580    8.59   626.00   15.00    801996年  1425    640    780    9.30   916.68   

7、; 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?，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)情況見表3表3年份    水量   pH  COD    SS   NH3N 油    CN -    S2-  

8、60;  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年 3280   8.30

9、  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.

10、66    1151996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)對沖鍋爐的灰渣也沒有影響,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=

11、NH4·HSO3生成了無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大氣的污染。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10SA-6B型(二開一備)加壓通過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)布置見圖3：2.2、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)2.1.1進(jìn)水

12、口設(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見圖1，該方式適合于溝深，閘門頂離地面高差大的地方，也可以采用進(jìn)水渠見圖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。2.1.2蓄水池(吸水池)和事故補(bǔ)水管氮肥生產(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。2.1.3泵房設(shè)計(jì)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

13、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 (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L=320m選用10SA6B水泵三臺(二開一備)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電動葫蘆一臺起重2T  起升高度12m泵房內(nèi)設(shè)排

14、水泵一臺，以便日常排除泵房內(nèi)積水，還可以抽蓄水池中水，便于清理池中污泥。2.1.4攔溝閘的設(shè)計(jì)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，使污水淹沒廠房和設(shè)備。對于直灌式泵房，閘高還是決定泵房標(biāo)高的條件，泵房底標(biāo)高可按下式計(jì)算。泵房底標(biāo)高(絕對標(biāo)高)=溝底標(biāo)高(絕對標(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

15、（本工程為1.01m）h4：富余水頭取0.05m泵房底絕對標(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，每年可省水費(fèi)和排污費(fèi)120萬元以上，而該工程建設(shè)只需要60多萬元，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，見表4表4年份   

16、水量   pH   COD    SS    NH3N     油    CN -   S2-    Cu2+     濁度(m3/h)  ( m g  / L)  ( m g  / L)     ( m g  / L  )  (

17、 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)備簡單、投資少，因而對國內(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