專利名稱：氮肥廠含氨廢水及含氨循環(huán)水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)水處理技術(shù)，具體地說是一種含氨廢水作循環(huán)系統(tǒng)補充水的工藝。主要適應(yīng)于氮肥生產(chǎn)企業(yè)含氮廢水及含氨循環(huán)水的處理。
氮肥生產(chǎn)在我國已有幾十年的歷史。但是，由于以前在氮肥生產(chǎn)中，忽視環(huán)境污染與水的充分利用，而一直存在著以下兩個問題其一是生產(chǎn)過程中的含氨廢水直接排放，嚴重污染環(huán)境。二是生產(chǎn)過程中的含氨廢水泄漏至冷卻水中加劇設(shè)備管道結(jié)垢、腐蝕和長菌藻，輕則減產(chǎn)，重則停產(chǎn)檢修處理。目前氮肥廠廢氨水回收氨和廢氨水的處理方法主要有以下四種1、用選擇性離子交換法處理氨氮廢水。
這種方法是采用ZC-1氨氮廢水凈化劑，根據(jù)其對NH+4-N具有良好的選擇性離子交換作用進行處理，處理后的水能達到氨氮廢水暫行排放標準。以食鹽水作再生處理，可反復(fù)使用，含NH+4-N的食鹽水。用吹脫法解吸氨，再用稀硫酸吸收氨，得到(NH4)2SO4可作肥料。其問題是投資大，處理麻煩，且不適應(yīng)生產(chǎn)中流量變化大的廢氨水處理。
2、AO法處理含氨氮廢水新工藝。
在供氧條件下依靠硝化細菌的作用將水中的有機氮和氨氮氧化為NO-3，然后再在缺氧條件下利用反硝化細菌的作用將NO-3還原為N2，使其最終返回大氣中，其存在的問題是投資多，技術(shù)高，難度大，不適合生產(chǎn)廠家用。
3、治理小氮肥廠的稀氨水新法采用稀氨水逐級增濃回收方法回收氨。把全廠多點加入軟水回收氨，洗滌氨的流程改為一點加入軟水，即在碳化清洗段(塔)加入軟水，稀氨水再送到精煉、等壓回收逐級增濃，使稀氨水提高濃度后供制肥料用。此法為化工部推廣方法，并于1989年12月在四川簡陽舉辦了學(xué)習(xí)班，這是氨回收工藝中的優(yōu)化工藝之一。但廢氨水仍然不可避免地還有排放。
4、工藝廢稀氨水制碳化母液。
此法是在蒸氨塔內(nèi)采用蒸汽處理稀氨水，然后再制成碳化母液。其問題是投資大，蒸汽消耗高，一般的氮肥廠不可能把這么多的能源耗在回收廢氨水方面，所以難以推廣應(yīng)用。
另外，還有氣提法、稀氨水制冷等方法。但由于這些辦法雖然能從理論上、試驗室、小規(guī)模生產(chǎn)現(xiàn)場及極個別的廠基本解決了廢氨水的處理問題，可由于在大規(guī)模的生產(chǎn)廠都存在能耗高、投資大等一系列問題，而沒能普遍推廣應(yīng)用。
廢氨水的危害主要有兩個方面1、含氨廢水的直接排放污染水體，使環(huán)境惡化。在小氮肥生產(chǎn)中，由于設(shè)備泄漏和工藝操作上的問題，冷卻水中都不可避免地含有氨，尤其是碳化系統(tǒng)冷卻水中含氨是經(jīng)常的事。碳化工段清洗段(塔)的工藝稀氨水雖然專家們采用了各種方法回收氨，但仍然還有不同程度的稀氨水排放。氨在氧氣存在下，易氧化成亞硝銨，亞硝酸鹽是一種致癌物質(zhì)，而且使水中的化學(xué)耗氧量COD增高，使水富營養(yǎng)化。所以按環(huán)境保護的排放標準NH3-N排放為25～40mg/L，COD為150mg/L。所以含氨廢水是不能直接排放的。而目前低濃度的含氨廢水中的氨回收價值太小，因此，現(xiàn)在氮肥生產(chǎn)企業(yè)都為了保證生產(chǎn)，將含氨廢水直接排放污染水體而不得不交納超標排污費。
2、冷卻水中含氨加劇設(shè)備管道的結(jié)垢、腐蝕和長菌藻。
氨是一種極易溶于水，在水中的溶解度很大的物質(zhì)，而二氧化碳很難溶于水，在水中的離解度很小。因此，使冷卻水中下列方程式
的平衡向右移動，加劇水垢的形成。
氨溶于或氨水進入冷卻水中很容易與水中的二氧化碳反應(yīng)生成銨鹽，如下列反應(yīng)式
由于銨鹽的形成大量消耗了水中的CO2使平衡迅速向右移動，使水垢形成速度快，數(shù)量大，所以，氮肥廠的人們公認氨水進入冷卻水，設(shè)備管道結(jié)垢就特別歷害。由于冷卻水中含氨結(jié)垢加劇，而碳酸鹽的溶解與結(jié)垢，加快了設(shè)備的電化學(xué)腐蝕，又由于為了維持生產(chǎn)，不得不用機械方法除垢，致使設(shè)備敲鏟成凹凸不平的表面，更易腐蝕，有的甚至穿孔裂縫，管道由于結(jié)垢嚴重不得不分期分批更換，尤其是噴淋設(shè)備的堵塞常常引起事故而停車檢修。
又由于水中的氨使水富營養(yǎng)化，促使微生物生產(chǎn)繁殖更加旺盛，更加劇了設(shè)備的生物腐蝕與生物結(jié)垢。氨在加藥的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，使PH值難以控制，消耗大量的酸和氯有時甚至使冷卻水循環(huán)處理技術(shù)失敗。
由于上述原因，氨對冷卻水系統(tǒng)尤其是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)危害甚大，人們千方百計避免氨漏入或排入冷卻水系統(tǒng)?，F(xiàn)在小氨肥生產(chǎn)企業(yè)絕大多數(shù)還是采用直流冷卻水冷卻，也有的采用了循環(huán)水而沒有進行加藥處理，其結(jié)果是耗水量大，設(shè)備結(jié)垢、腐蝕、長菌藻導(dǎo)致傳熱效果差，使羅茨機壓縮機打氣量減少，尤其是碳化生產(chǎn)系統(tǒng)，熱季因傳熱不好，造成惡性循環(huán)，輕則減量生產(chǎn)，重則停產(chǎn);設(shè)備腐蝕快，檢修頻繁，浪費大量鋼材、鋁材，甚至因換熱設(shè)備穿孔泄漏，威脅生產(chǎn)的安全運行。造成冷卻設(shè)備結(jié)垢、腐蝕、長菌藻等主要原因如下1、水在冷卻過程中蒸發(fā)，使循環(huán)水中鈣鎂酸式碳酸鹽濃度不斷增大，水與空氣接觸充分曝氣，使循環(huán)水中CO2濃度大大低于平衡濃度，加上水在換熱器上的受熱升溫，使水中CO2逸出，從而使
的平衡向右移動，CaCO3、MgCO3沉淀依附于設(shè)備、管道表面，形成垢層。
2、水的蒸發(fā)濃縮和不斷的補充含鈣鎂鹽的補水，使鈣鎂鹽造成積累成為殘渣結(jié)垢，使平衡向右移動，沉淀析出，形成水垢。
3、循環(huán)水中營養(yǎng)物質(zhì)豐富，溫度適應(yīng)微生物的生長繁殖，且有充足的溶解氧。使微生物的生命力很強，新陳代謝旺盛，微生物的糞便和尸體及藻類依附粘結(jié)于設(shè)備管道表面。形成生物垢層。
4、碳酸鈣鎂鹽的溶解(侵蝕)和結(jié)垢，對金屬有電化學(xué)腐蝕作用，還有水中的氧化物和H+離子使金屬產(chǎn)生化學(xué)或電化學(xué)坑蝕和均勻腐蝕，生物瘤狀凝結(jié)物和絲狀鐵細菌的累積，使金屬產(chǎn)生垢蝕和穿孔等。
為了解決換熱設(shè)備和管道的結(jié)垢、腐蝕、長菌藻的問題，在全國一千多家小氮肥廠有一部份采用了循環(huán)冷卻水技術(shù)。1990年4月，福建化工設(shè)計院和天津化工研究院研究的小氮肥兩水(造氣污水、冷卻水)閉路循環(huán)技術(shù)獲得了國家科委的科技成果獎。1990年8月，國家科委、國家環(huán)保局、化工部聯(lián)合下文推廣科技成果項目小氮肥兩水閉路循環(huán)技術(shù)。天津化工研究院研究出的小氮肥冷卻水閉路循環(huán)技術(shù)，特別是研制的該循環(huán)使用的水處理藥劑TS系列，適應(yīng)于小氮肥冷卻水循環(huán)中的鋁材設(shè)備和偏堿性的水質(zhì)處理，為全國的工業(yè)水處理尤其是對氮肥行業(yè)的水處理作出了突出的貢獻。
目前全國小氮肥廠冷卻水閉路循環(huán)中使用的水穩(wěn)劑基本上都是磷系配方和磷系復(fù)合配方。取得國家級科技成果獎的TS系列水穩(wěn)劑也屬改良的磷系復(fù)合配方和全有機配方一類。個別的企業(yè)也小規(guī)模地使用鉬系等配方。現(xiàn)將現(xiàn)在普遍使用的幾種水質(zhì)穩(wěn)定劑介紹如下1、傳統(tǒng)的磷系配方聚磷酸鹽早已成為冷卻水處理藥劑，它有很好的緩蝕、阻垢性能，價格較便宜，因此現(xiàn)在仍然廣泛地用于工業(yè)冷卻水處理中，1974年天津化工研究院開發(fā)的TS系列水穩(wěn)劑就是這種配方。傳統(tǒng)的磷系配方除使用聚磷酸鹽外，還與鋅鹽配合使用，鋅鹽是公認的性能良好的緩蝕劑，水處理成本低，管理得當，也可以取得滿意的效果。但是這類配方中沒有膦酸鹽和聚羧酸阻垢分散劑，在PH較高時，沉淀加劇，鋅鹽在PH大于8.3時容易析出Zn(OH)2沉淀，PH值較高時，聚磷酸鹽水解后形成的磷酸鈣易形成難于處理的垢，因此，PH值只能控制在6.0～7.5。鑒于循環(huán)水PH值較低，則緩蝕劑需要的濃度較高?？刂蒲h(huán)水的PH值仍需通過加濃硫酸來調(diào)節(jié)。因此要求加酸操作必須嚴格準確，加酸操作造成失誤將給生產(chǎn)運行帶來麻煩。這類配方適應(yīng)于設(shè)備較為簡單，循環(huán)水濃縮倍數(shù)較低的生產(chǎn)裝置。50～60年代國外使用較多，至今仍在使用。
2、磷系復(fù)合配方隨著引進大氮肥裝置，天津化工研究院1975年開發(fā)了以TS-1為代表的磷系復(fù)合配方(國內(nèi)一般簡稱磷系配方，國外稱擴大的磷酸鹽處理配方)是以聚磷酸鹽-膦酸鹽-聚羧酸-雜環(huán)化合物組成的水處理配方。它已廣泛用于國內(nèi)大中小各類企業(yè)的水處理中，而且隨著不斷總結(jié)經(jīng)驗日趨完善，它不僅在氮肥系統(tǒng)，而且在煉油、石油化工、冶金、化纖等行業(yè)推廣應(yīng)用，這是當今我國采用的重要的水處理技術(shù)。與傳統(tǒng)的磷系配方相比，這類配方設(shè)計考慮全面，以聚磷酸鹽作為緩蝕劑，膦酸鹽作為阻垢劑，聚羧酸作為分散劑，雜環(huán)化合物作為銅材緩蝕劑和點蝕控制劑。由于引入了膦酸鹽和聚羧酸，堿性和非堿性水垢均可得到較好的控制，濃縮倍數(shù)可以提高到三倍以上，PH值也可控制在大于7.5條件下，PH值的提高還降低了緩蝕劑的用量。這類配方中各種藥劑的正確匹配十分重要，配方中聚磷酸鹽水解后的正磷酸鹽是細菌和微生物的營養(yǎng)源，因此，加強殺菌滅藻處理是該配方使用成功的一個重要環(huán)節(jié)。另外加酸調(diào)節(jié)PH值的操作仍需嚴格控制和管理。
3、磷系堿性水處理技術(shù)隨著對磷酸鈣一類非堿性水垢具有良好分散性能的新型分散劑TS-604，TS-609，TS-607，TS-608等的開發(fā)成功，在磷系復(fù)合配方的基礎(chǔ)上不斷研究開發(fā)，總結(jié)經(jīng)驗打破原來磷系復(fù)合配方的某些不適當?shù)南拗疲?980年以來進行了磷系堿性水處理技術(shù)的研究開發(fā)，實現(xiàn)了循環(huán)水在自然平衡PH條件下(一般PH在8.5～9.0)的堿性運行。這類配方除具有磷系復(fù)合配方的優(yōu)點外，還避免了加酸操作及其帶來的失誤。受到用戶的極大歡迎。從八十年代以來，這類配方已成功地用于各個工業(yè)領(lǐng)域。配方中的聚磷酸鹽作為緩蝕劑，其水解后的正磷酸鹽也是緩蝕劑，加之堿性運行，水的腐蝕性小，緩蝕劑用量少，當操作條件波動時，腐蝕控制仍然較好。對于硬度較低、腐蝕性較強的水質(zhì)，循環(huán)比小，藥劑停留時間不太長的體系，這類配方很好。近年來，隨著多元共聚物分散劑的出現(xiàn)，象磷酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鋅、氧化鐵等這一類非堿性水垢可以得到很好的控制，磷系堿性水處理技術(shù)在應(yīng)用中可以容許在更高的濃縮倍數(shù)和較長停留時間(大于50小時)的體系中使用。
4、全有機配方它是針對無機化合物如鉻酸鹽、鋅鹽、亞硝酸鹽等的毒性問題，以及聚磷酸鹽的水解而形成的水處理技術(shù)，這是國內(nèi)外水處理技術(shù)的重要發(fā)展方向。全有機配方主要由膦酸鹽(或膦羧酸)和聚羧酸組成。1982年以來，我國相繼開發(fā)了全有機配方水處理技術(shù)，例如TS-205，TS-206，TS-207，以及為許多廠提供的類似配方，與國外S-112，S-113，N-8365相似都是這一類全有機配方。由于組成配方的藥劑膦酸鹽和聚羧酸化學(xué)穩(wěn)定性好，因而可以容許藥劑有很長的停留時間(100小時以上)，自然平衡PH值的堿性運行和高硬度以及較高濃縮倍數(shù)(3倍以上)運行。這類配方中的膦酸鹽既作為阻垢劑又作為緩蝕劑，而且它通過與聚羧酸的協(xié)同作用和水中的Ca+2、Mg+2等二價離子配合提高配方的緩蝕效果。正因為這樣，配方的緩蝕效果與水的硬度、堿度有關(guān)，并要注意藥劑的選擇和正確匹配問題。
5、鉬系配方國內(nèi)一些單位近幾年開展了鉬酸鹽(以及鎢酸鹽、釩酸鹽)作為冷卻水處理劑的研究，并且在小型水循環(huán)裝置中應(yīng)用，取得了較好的緩蝕阻垢效果。單獨使用鉬酸鹽于冷卻水中，要取得較好的緩蝕效果，藥劑用量太大，日常操作費用太高。其復(fù)合配方與磷系配方相比，水處理費用仍然很高。因此，如何降低鉬系配方中的水處理成本，是鉬系水處理技術(shù)取得成功的關(guān)鍵。
6、腐植酸系列水穩(wěn)劑腐植酸系列水穩(wěn)劑，在國內(nèi)水處理領(lǐng)域中曾有報導(dǎo)，但使用面很小，其主要成份是腐植酸加入其他成份適應(yīng)于酸性或堿性處理，再加入調(diào)理劑。曾在北京燕化公司的引進設(shè)備中應(yīng)用，也于江西向壙化肥廠試用過。其特點是水處理費用低，阻垢、除垢、防腐蝕的性能好，是一種很有前途的水處理劑。
目前廣泛使用的水穩(wěn)劑雖然都具有很好的阻垢、分散、緩蝕作用，有的還適應(yīng)于在偏堿性條件下使用，有的還對銅材(非合成氨廠)、鋁材有良好的緩蝕作用，也有的為低磷和非磷藥劑。但都存在一些共同的問題一 是配方復(fù)雜，各種藥劑必須合理匹配，水質(zhì)分析控制嚴格，否則會產(chǎn)生各種副作用;
二 是加藥前都必須停車對全循環(huán)系統(tǒng)酸洗除垢除污，酸耗大，操作麻煩且不安全，酸洗液排放污染水體;
三 是酸洗后必須繼續(xù)停車預(yù)膜40小時以上，操作麻煩，且分析工作量大;
四 是加藥操作復(fù)雜，藥劑有固體、液體、粉狀、塊狀都需要分別計量臨時配用，因此，必須設(shè)置計量儀器和加藥機等;
五 是水質(zhì)分析要配專門人員倒班，設(shè)專門分析崗位和分析儀器，且分析頻率控制嚴格，分析繁瑣，工作量大;
六 是必須加濃硫酸調(diào)節(jié)PH值，當碳化水箱泄漏氨水或工藝操作事故循環(huán)水中氨含量高時需要消耗大量的酸，甚至不得不置換循環(huán)水。需要準確控制加酸量，以免腐蝕設(shè)備管道造成事故，因此分析操作需非常慎重，且酸的貯運、投加不安全;
七是必須加入殺菌滅藻劑，為了防止產(chǎn)生抗藥性，還必須交替使用多種殺生劑。液氯、優(yōu)氯凈毒性大，操作復(fù)雜且不安全，尤其是循環(huán)水中含有氨時，會降低氯的殺生能力，使耗氯量增大，因為氯溶于水后產(chǎn)生的次氯酸是強氧化劑，而氨是還原劑，它們發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)物的形式則由PH值決定，反應(yīng)如下
氯氨類化合物也是殺菌劑，但其殺菌速度較慢而維持藥效的時間較長，而在循環(huán)冷卻水中要求殺菌迅速，因為水在冷卻塔中脫氣時，氯氨類化合物將全部逸出而無殺菌能力。
八是濃縮倍數(shù)都不太高，一般在2-4倍，這類配方技術(shù)在高濃縮倍數(shù)下運行會產(chǎn)生結(jié)垢和腐蝕等現(xiàn)象，因此需要定期排污以控制濃縮倍數(shù)在指標范圍內(nèi)，排污的結(jié)果不但浪費了水資源和藥劑，而且還污染了環(huán)境，操作強度也大;
九是必須設(shè)置投資較大，檢修較麻煩的旁濾裝置，旁濾器在反洗和順洗時排污水污染環(huán)境。且有3%～5%的水旁濾循環(huán)。增加了消耗;
十是以上諸種水處理藥劑費用與腐植酸系列水穩(wěn)劑費用相比都比較貴，使水處理成本較高;
十一是以上諸種水處理配方一般只適宜于PH值6～8.3范圍，即使是磷系堿性水處理配方也只適應(yīng)于PH值8.5～9.0的水質(zhì)條件，包括腐植酸系列水穩(wěn)劑HAS說明使用書中也規(guī)定適應(yīng)于PH值8.5～9.5的水質(zhì)條件。都要求循環(huán)水系統(tǒng)中不含氨或少含氨，而冷卻水中含氨在小氮肥生產(chǎn)中是難以避免的，就目前全國小氮肥的設(shè)計技術(shù)和管理水平來看，絕大多數(shù)廠家的碳化清洗段(塔)不同程度的排放廢氨水，尤其是碳化水箱的泄漏，有時還很嚴重，操作事故造成的排放廢氨水也還是存在的，因此，致使循環(huán)水的PH值猛然增高，當氨含量為1000mg/L時PH值達到10用酸也難于調(diào)節(jié)，而又不得不在含氨循環(huán)水中加氯殺生。為了降低加酸加氯費用和保證水質(zhì)控制標準，不得不將循環(huán)水置換排放而污染環(huán)境。
本發(fā)明的目的就是要提供一種含氨廢水的處理和含氨循環(huán)水的處理工藝，用該工藝能經(jīng)濟地對氮肥廠的含氨廢水進行處理，并尋找一種來源豐富，價格低廉，又無二次污染的水質(zhì)穩(wěn)定劑能適應(yīng)于含氨循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。使用該水穩(wěn)劑，能有效地解決循環(huán)水系統(tǒng)的結(jié)垢、緩蝕、殺菌滅藻、安全、無藥劑本身的二次污染，操作簡便，分析控制容易，管理方便，廢氨水不排放而污染環(huán)境的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案1、將氮肥廠無回收價值的廢氨水直接作為循環(huán)冷卻系統(tǒng)的補充水。
2、使用不含磷的腐植酸系列HAS水質(zhì)穩(wěn)定劑作為含氨循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)穩(wěn)定劑。
HAS是1984年江西省萍鄉(xiāng)市腐植酸工業(yè)公司研究生產(chǎn)的，并通過了省級鑒定。
HAS中的基本成份是腐植酸鈉和Na2CO3，再加各種調(diào)理劑和助劑。腐植酸鈉是從泥炭、褐煤和風(fēng)化煤中提取的，是一種天然的高分子芳香族羥基羧酸化合物。具有很大的分子表面積，可以結(jié)合鈣鎂。離子集凝沉淀，阻止和分散鈣鎂鹽晶體的增長，腐植酸形成的鈣鎂鹽，呈疏松的凝聚物，不粘附設(shè)備管道表面。更不至形成硬垢，實踐證明，本品有極高的阻垢能力。腐植酸系列水穩(wěn)劑可在高濃縮倍數(shù)下運行。。一般為8以上，不需排污。由于腐植酸在堿性條件下作用，有利于金屬的鈍化，減緩了對設(shè)備管道的電化學(xué)腐蝕，具有良好的緩蝕效果。但根據(jù)生產(chǎn)廠的介紹與其他水穩(wěn)劑一樣，只適宜在PH值8.5～9.5范圍內(nèi)使用。所以本技術(shù)領(lǐng)域中的專業(yè)人員普遍認為現(xiàn)有的一切水穩(wěn)劑均要求在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中不含氨和少含氨。更不敢把含氨廢水作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補充水，在工業(yè)水處理技術(shù)領(lǐng)域中，包括HAS生產(chǎn)廠在江西向礦化肥廠的現(xiàn)場試驗，至今尚未有用水質(zhì)穩(wěn)定劑處理PH值高于9.5的工業(yè)循環(huán)水的先例，更沒有用工藝含氨廢水和設(shè)備泄漏含氨廢水作循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水的工藝技術(shù)。
水質(zhì)穩(wěn)定劑HAS無毒、無磷、原料易取，價格低廉，制造容易，使用方便，操作簡單，制造和使用中無二次污染。經(jīng)我們在實踐中反復(fù)研究、實驗，證明在含氨循環(huán)水中使用具有以下作用1、阻垢除垢作用腐植酸堿性處理水質(zhì)穩(wěn)定劑在循環(huán)水中的作用機理是腐植酸鈉鹽與循環(huán)水中的鈣、鎂、碳酸鹽、硫酸鹽和銨鹽發(fā)生共聚、絡(luò)合、吸附等化學(xué)反應(yīng)和物理作用，生成疏松的腐植酸鈣鎂鹽與碳酸鈣鎂鹽、銨鹽等的聚合物。由于腐植酸鹽的絡(luò)合作用，CaCO3、MgCO3以及CaSO4、MgSO4和氯化物鹽不能自由沉淀粘結(jié)在設(shè)備管道上，又由于腐植酸鹽的吸附電性作用，可浸蝕已沉淀粘結(jié)在設(shè)備管道上的碳酸鹽、硫酸鹽等，其化學(xué)反應(yīng)示性如下
腐植酸鹽在堿性條件下呈膠體溶液，是一內(nèi)表面積很大的長鏈狀高分子化合物，對鈣鎂鹽有吸附絡(luò)合作用，使鈣鎂鹽晶體不能正常增長，使晶格曲變，達到阻垢的目的。由于腐植酸有滲透和溶蝕作用。可使老垢溶蝕脫落，達到除垢的目的。
2、緩蝕作用腐植酸在堿性條件下，能使金屬鈍化，而且腐植酸硅鹽、鐵鹽等在金屬表面形成一層極薄的緩蝕保護膜，可減緩金屬的電化學(xué)腐蝕，對碳鋼、鑄鐵、鋁材都適用。
3、殺菌滅藻作用由于循環(huán)水處于堿性條件，且藥劑本身不含微生物的營養(yǎng)物質(zhì)磷，而銨鹽也被腐植酸鹽絡(luò)合共聚沉入缺氧的沉渣坑，所以，可有效地抑制菌藻生長繁殖，因此，使用腐植酸強堿性處理的循環(huán)水系統(tǒng)中，不需要加液氯、優(yōu)氯凈等殺菌滅藻劑。
本發(fā)明首次為氮肥廠的含氨廢水處理和含氨循環(huán)水處理提供了一種可靠的方法，并克服了長期存在的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中不含氨或少含氨和使用水質(zhì)穩(wěn)定劑不適合處理PH值大于9.5的工業(yè)循環(huán)水的技術(shù)偏見。在研究和試驗了含氨廢水與HAS水穩(wěn)劑和循環(huán)水中的各種化學(xué)反應(yīng)機理與條件的基礎(chǔ)上，設(shè)計了以含氨廢水作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補充水，使用腐植酸系列HAS水穩(wěn)劑作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水穩(wěn)藥劑的工藝。


附圖2是本發(fā)明以前現(xiàn)有的循環(huán)水處理系統(tǒng)運行狀態(tài)示意圖(以小氮肥冷卻水閉路循環(huán)系統(tǒng)為例)。
附圖1是本發(fā)明的循環(huán)水系統(tǒng)運行、狀態(tài)示意圖(以小氮肥冷卻水閉路循環(huán)系統(tǒng)為例)。
附圖3是本發(fā)明以前現(xiàn)有的小氮肥廠吸氨冷排水循環(huán)系統(tǒng)運行狀態(tài)示意圖。
附圖4是本發(fā)明的實施例小氮肥廠吸氨冷排水循環(huán)系統(tǒng)運行狀態(tài)示意圖。
實施例參見附圖2本發(fā)明以前現(xiàn)有的循環(huán)水處理系統(tǒng)工藝過程(以小氮肥冷卻水閉路循環(huán)系統(tǒng)為例)。
1、清污在由循環(huán)水池〔1〕、循環(huán)泵〔3〕、冷卻塔〔4〕、循環(huán)管路〔37〕壓縮機冷排(包括壓縮機汽缸、循環(huán)機汽缸〔5〕、碳化水箱〔7〕、吸氨冷排〔10〕、變壓器蛇管〔12〕、冰機冷排〔14〕、合成冷排〔16〕、精煉冷排〔18〕、變換冷排〔20〕、汽輪機汽缸〔23〕、總回水溝〔28〕組成的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，用原水〔26〕進行清洗，除去浮泥、菌藻和雜物。
2、酸洗循環(huán)水系統(tǒng)清洗以后，用足夠循環(huán)的酸配成緩蝕劑加入循環(huán)水池〔1〕，開啟循環(huán)泵〔3〕，經(jīng)過冷卻塔〔4〕、循環(huán)管路〔37〕，再分別到壓縮機冷排〔5〕、碳化水箱〔7〕、吸氨冷排〔10〕、變壓器蛇管〔12〕、冰機冷排〔14〕、合成冷排〔16〕精煉冷排〔18〕、汽輪機汽缸〔23〕，匯合流入總回水溝〔28〕，最后回到循環(huán)水池〔1〕，如此循環(huán)酸洗24小時左右，檢查冷卻設(shè)備的污垢、鐵銹酸洗干凈后，再將廢酸液從排污閥〔2〕排至地溝。
3、預(yù)膜在系統(tǒng)進行酸洗后，立即預(yù)膜。將系統(tǒng)全容量預(yù)膜劑加入循環(huán)水池〔1〕，如酸洗流程進行循環(huán)。預(yù)膜劑主要是六偏磷酸鈉、硫磷鋅等，其作用是使設(shè)備管道裸露的金屬表面形成一層致密的保護膜，需要嚴格現(xiàn)場分析，控制預(yù)膜液中各種離子的濃度、溫度、時間，并將濃硫酸槽〔34〕中的硫酸注入加酸計量器〔35〕加入循環(huán)水池〔1〕調(diào)節(jié)預(yù)膜液的PH值，預(yù)膜達40小時左右，直至金屬表面形成一層保護膜才能結(jié)束預(yù)膜。再測定總無機磷含量，通過排污閥〔2〕排污，并補充水，控制總無機磷在指標范圍內(nèi)，才能投入運行。
4、原水水質(zhì)分析根據(jù)分析結(jié)果按不同的水質(zhì)選擇不同的水質(zhì)穩(wěn)定劑配方，一般都需要水處理研究部門專門技術(shù)服務(wù)，計算出首次加藥量。
5、加原水將原水加入循環(huán)水池〔1〕，并啟動循環(huán)水泵〔3〕開始循環(huán)運行。
6、加入水穩(wěn)劑將計量好的首次加藥量通過加藥機〔31〕溶解、混合均勻后加入循環(huán)水池〔1〕的循環(huán)水中，使之正常循環(huán)。
7、加補充水系統(tǒng)在循環(huán)冷卻過程中，有蒸發(fā)水、排污水、飛濺滲漏等損失水，為此，通過補充水管路〔26〕向循環(huán)水池〔1〕內(nèi)加入原水作補充水。
8、循環(huán)水水質(zhì)分析在循環(huán)冷卻過程中，由于循環(huán)水的損失和補充水的加入，循環(huán)水水質(zhì)發(fā)生了變化，為了穩(wěn)定水質(zhì)，必須定時對循環(huán)水水質(zhì)進行分析。分析項目如下PH值、C+2a、Mg+2、總硬度、總堿度、濁度、正磷酸鹽、總磷酸鹽、聚丙烯酸、NH+4、羧基乙叉二磷酸、電導(dǎo)率、余氯、CO2、總?cè)芄獭+、異養(yǎng)菌等，其分析頻率高，分析繁瑣。
9、補充水穩(wěn)劑根據(jù)循環(huán)水水質(zhì)分析結(jié)果，計算出每天每班各種藥劑的補加量，將計量好的藥劑通過加藥機〔31〕溶解，混合均勻后加入循環(huán)水池〔1〕，如此不斷循環(huán)。
10、加酸調(diào)節(jié)PH值根據(jù)分析結(jié)果，把PH值調(diào)節(jié)在水穩(wěn)劑的PH值適應(yīng)范圍內(nèi)，一般為7.8～8.3，少數(shù)為8.5～9.5。將濃硫酸貯槽〔34〕中的濃硫酸注入加酸計量器〔35〕，再加入循環(huán)水池〔1〕。專人現(xiàn)場分析，嚴格控制PH值既不能超高，使之引起結(jié)垢等副作用，更不能降低，使之引起設(shè)備管道的腐蝕而造成事故。
11、加殺菌滅藻劑循環(huán)水在運行過程中，由于水溫適宜，磷系配方及其復(fù)合配方中的磷和水中的氨是微生物的養(yǎng)料，易在敞開式的冷卻設(shè)備中生長菌藻，影響傳熱效果和循環(huán)系統(tǒng)的正常運行。故要定時加入殺菌滅藻劑，為了解決產(chǎn)生抗藥性問題，還必須交替使用各種殺菌滅藻劑，一般以液氯，優(yōu)氯凈、新潔爾滅等作為殺生劑。將液氯瓶〔32〕中的液氯注入轉(zhuǎn)子加氯機〔33〕，再加入循環(huán)水池〔1〕。且需嚴格控制加氯量，加少了殺生效果不好，加多了，不但消耗高，更重要的是腐蝕設(shè)備。
12、排污分析循環(huán)水和補充水中的CL-或K+離子濃度，計算濃縮倍數(shù)，計算公式如下濃度倍數(shù)K= ( 循環(huán)水中CL－(或K＋)濃度 )/(補充水中CL－(或K＋)濃度)現(xiàn)有技術(shù)，尤其是循環(huán)水中含有氨的情況下，一般濃縮倍數(shù)控制在2～3倍，比較好的控制在4倍左右，否則高濃縮倍數(shù)運行會造成設(shè)備管道結(jié)垢、腐蝕。通過排污閥〔2〕定期排污，排污水污染環(huán)境。
13、旁濾循環(huán)水在運行過程中，由于濃縮，殘渣、雜物、泥垢及水穩(wěn)劑渣等使循環(huán)水濁度、懸浮物等增加，影響循環(huán)水水質(zhì)。因此，必須將循環(huán)水的3%～5%從泵出口管道接一支管〔38〕通過旁濾器〔29〕過濾后回至循環(huán)水池〔1〕。然后定時對旁濾器〔29〕進行順洗反洗去殘渣污泥，由排污閥〔30〕排入地溝，排放水污染環(huán)境。
14、含氨廢水的處理和含氨循環(huán)水的置換問題小氮肥廠因工藝設(shè)備的原因，不可避免地產(chǎn)生含氨廢水，如壓縮機的排油水和排污〔6〕碳化清洗段(塔)排廢氨水，碳化水箱泄漏排廢氨水〔8〕、吸氨排污〔11〕，各分析室排污〔13〕、冰機排污〔15〕、合成中置鍋爐、后置鍋爐及冷交、氨冷器等排污〔17〕、變換系統(tǒng)排污〔19〕、精煉氨冷排污〔21〕、汽輪機冷凝水排污〔24〕和脫硫清洗冷卻塔排污水〔25〕等的總排污水〔27〕中一般含氨在50Mg/L～20000mg/L，超過排放標準若干倍，COD含量高達300～3000mg/L，超過國家標準幾倍，甚至幾十倍，這些排污水是不能排入現(xiàn)有的循環(huán)水處理技術(shù)系統(tǒng)中的。因此這些含氨廢水不得不直接排放，即使稀釋后排放也不容易達標。
當循環(huán)水系統(tǒng)中漏入了較多的廢氨水以后，使循環(huán)水的PH值增高，水質(zhì)急劇變壞，而加酸中和又耗酸過多，且耗氯也高，因此不得不加原水對循環(huán)水進行置換，排放水污染環(huán)境，且浪費藥劑和水資源。
現(xiàn)有的普遍使用的水處理技術(shù)在小氮肥廠都必須經(jīng)過上述十四個過程，由于操作復(fù)雜，工作量大，技術(shù)難度大，控制繁瑣嚴格，處理費用較高，管理困難，尤其對連續(xù)生產(chǎn)的小氮肥廠停車酸洗預(yù)膜比較困難，所以，此項技術(shù)推廣速度較慢，在北方缺水地區(qū)稍快一些。
本發(fā)明大大簡化了工藝，省去了酸洗、預(yù)膜、旁濾、加氯、加酸排污，并使分析、加藥、管理變得簡單方便，且不需將含氨廢水另外排放至環(huán)境。
參見附圖1，本發(fā)明的循環(huán)水處理系統(tǒng)工藝過程(以小氮肥冷卻水閉路循環(huán)系統(tǒng)為例)。
1、清污在由循環(huán)水池〔1〕循環(huán)泵〔3〕、冷卻塔〔4〕、循環(huán)管路〔29〕、壓縮機冷排(包括壓縮機汽缸、循環(huán)機汽缸)〔5〕、碳化水箱〔7〕、吸氨冷排〔10〕、變壓器蛇管〔12〕、各分析崗位排污池〔13〕、冰機冷排〔14〕、合成冷排〔16〕、精煉冷排〔18〕、變換冷排〔20〕、汽輪機汽缸〔23〕、脫硫冷卻清洗塔排污水〔25〕及以上各崗位的總排污水〔27〕、總回水溝〔28〕組成的循環(huán)水系統(tǒng)中，用原水〔26〕進行清洗，除去浮泥、菌藻和雜物，通過排污閥〔2〕排放。
2、原水水質(zhì)分析根據(jù)分析結(jié)果，掌握水質(zhì)情況，并計算出首次加藥量，計算公式如下首次加藥量(kg)＝ ((5-A)×80)/1000 ·MA-原水總堿度(mmol/L)M-循環(huán)水總量(t)5-控制總堿度(mmol/L)80-HAS的當量值1000-換算單位系數(shù)3、加原水將排污閥〔2〕關(guān)閉并上盲板，將原水加入循環(huán)水池〔1〕并啟動循環(huán)水泵〔3〕，開始循環(huán)運行。
4、加入水穩(wěn)劑HAS將計算好的首次加藥量(公斤)用一加藥瓢〔32〕量度體積，直接抖撒加入循環(huán)水池〔1〕中。如果冬天氣溫過低，最好先用熱水在桶中把HAS溶解后再加入循環(huán)水池〔1〕中。
5、加補充水將各工段的排污水，主要是碳化清洗段(塔)碳化水箱漏氨時的排污水通過總排污溝〔27〕匯集于總回水溝〔28〕，然后作為補充水補入循環(huán)水池〔1〕中，如果水量不夠，再通過原水管路〔26〕補加一部份原水至循環(huán)水池〔1〕中。
6、循環(huán)水水質(zhì)分析分析項目如下一星期分析一次，PH值、總堿度、總硬度、Ca+2、M+2g、CL-、NH+4、濁度、總?cè)芄?、電?dǎo)率。不定期對原水和作補充水的含氨廢水中的CL-進行分析，計算濃縮倍數(shù)，積累資料。
7、補充水穩(wěn)劑補加藥量的經(jīng)驗計算公式如下補加藥量(kg)＝ (P·△T·α)/1000P-每小時循環(huán)水量(t)△T-加藥間隔時間(h)α-補藥經(jīng)驗系數(shù)，一般取0.3～0.71000-單位換算系數(shù)8、清渣一年一度的大修停車，拆掉排污閥〔2〕的盲板，將循環(huán)水池〔1〕的水排放，用人工清出池子底部沉渣坑〔33〕、〔34〕、的殘渣作肥料。排放水中含有氨和COD污染環(huán)境。
然后再回到步驟4，如此不斷循環(huán)運行。
參見附圖3本發(fā)明完成以前現(xiàn)有的小氮肥吸氨冷排水循環(huán)系統(tǒng)工藝過程為1、清污在由循環(huán)水池〔1〕、循環(huán)泵〔4〕、循環(huán)管路〔13〕、冷卻塔〔5〕、冷卻排管〔6〕組成的循環(huán)系統(tǒng)中用原水進行清洗，除去浮泥、菌藻和雜物等。清洗水從排污閥〔21〕排放。
2、酸洗循環(huán)系統(tǒng)清洗以后，用足夠的酸配成蘭-5緩蝕劑等或者是清洗劑加入循環(huán)水池〔1〕，開啟循環(huán)泵〔4〕，經(jīng)過循環(huán)管路〔13〕和冷卻塔〔5〕，再到冷卻排管〔6〕，最后回到循環(huán)水池〔1〕。如此循環(huán)酸洗24小時左右，檢查泥垢、鐵銹清洗干凈后再把酸液從排污閥〔21〕排放。
3、預(yù)膜在系統(tǒng)進行酸洗后，立即預(yù)膜，將足夠循環(huán)的預(yù)膜劑加入循環(huán)水池〔1〕，開啟循環(huán)泵〔4〕循環(huán)。預(yù)膜劑主要是六偏磷酸鈉、硫酸鋅等。其作用是使設(shè)備管道的裸露金屬表面形成一層致密的保護膜。需要嚴格現(xiàn)場分析，控制預(yù)膜液中各種離子的濃度和溫度、時間。并將濃硫酸槽〔12〕中的濃硫酸注入加酸計量器〔14〕，再加入循環(huán)水池〔1〕中調(diào)節(jié)預(yù)膜液的PH值，預(yù)膜達40小時左右，再測定總無機磷含量，通過排污和補水控制總無機磷在指標范圍內(nèi)，才可投入運行。
4、原水水質(zhì)分析根據(jù)分析結(jié)果，按不同的水質(zhì)清水處理專家設(shè)計不同的水質(zhì)穩(wěn)定劑配方，并計算出首次加藥量。
5、加原水將原水加入循環(huán)池〔1〕，并啟動循環(huán)水泵〔4〕，開始循環(huán)運行。
6、加入水穩(wěn)劑將計量好的首次加藥量通過加藥機〔17〕溶解，混和均勻后加入循環(huán)水池〔1〕中，使之正常循環(huán)。
7、加補充水系統(tǒng)在循環(huán)冷卻過程中，有蒸發(fā)水、排污水、飛濺滲漏等損失水。為此，通過補充水管路〔3〕向循環(huán)池〔1〕內(nèi)加入原水作補充水。
8、循環(huán)水水質(zhì)分析在循環(huán)冷卻過程中，與補充水的加入，循環(huán)水水質(zhì)發(fā)生了變化。為了穩(wěn)定水質(zhì)，必須定時對循環(huán)水質(zhì)分析如下項目PH值、C+2a、M+2g、總堿度、總硬度、濁度、正磷酸鹽、總磷酸鹽、聚丙烯酸、NH+4、羧基乙叉二磷酸、電導(dǎo)率、余氯、CO2、總?cè)芄?、K+、異養(yǎng)菌等等。
9、補充水穩(wěn)劑根據(jù)循環(huán)水水質(zhì)分析結(jié)果，計算出每天、每班各種藥劑的補加量，將計量好的藥劑通過加藥機〔17〕溶解，混和均勻后加入循環(huán)水池〔1〕。如此循環(huán)加藥。
10、加酸調(diào)節(jié)PH值根據(jù)分析結(jié)果，把PH值調(diào)節(jié)在水穩(wěn)劑的PH值適用范圍，一般為7.8～8.3，少數(shù)為8.5～9.5，將濃硫酸貯槽〔12〕中的濃硫酸注入加酸計量器〔14〕，再加入循環(huán)水池〔1〕專人現(xiàn)場分析，嚴格控制PH值不能超高或過低。
11、加殺菌滅藻劑循環(huán)水在運行過程中，由于水溫適宜，磷系配方及其復(fù)合配方中的磷是微生物的養(yǎng)料，漏入的氨或吸收空氣中的氨也是微生物的養(yǎng)料，在敞開式循環(huán)系統(tǒng)中極易生長菌藻，影響設(shè)備的傳熱效果和循環(huán)系統(tǒng)的正常運行。故要定時加入殺菌滅藻劑，為了解決抗藥性問題，還必須交替使用各種殺生劑，一般以液氯，優(yōu)氯凈，新潔爾滅等作為殺生劑。將液氯瓶〔15〕通過轉(zhuǎn)子加氯機〔16〕向循環(huán)水池〔1〕加入液氯。嚴格控制加氯量，少了殺生效果不好，多了會引起腐蝕消耗高等問題。
12、排污分析循環(huán)水和補充水中的CL-或K+離子濃度計算濃縮倍數(shù)，計算公式如下濃度倍數(shù)K= ( 循環(huán)水中CL－(或K＋)濃度 )/(補充水中CL－(或K＋)濃度)一般為2～3，當濃縮倍數(shù)大于4時，必須定期排污控制，否則會造成設(shè)備管道結(jié)垢腐蝕，排污水污染環(huán)境。
13、旁濾循環(huán)水在運行過程中，由于濃縮，殘渣，泥垢，雜物及水穩(wěn)劑渣等使循環(huán)水濁度，懸浮物等增加，影響水質(zhì)。因此，必須將循環(huán)水的3%～5%從泵出口接一支管〔22〕通過旁濾器〔12〕過濾后回至循環(huán)水池〔1〕，然后定時對旁濾器順洗反洗洗去殘渣污泥，由排污管〔19〕、〔20〕排入地溝，排放水污染環(huán)境。
14、含氨廢水的處理與含氨循環(huán)水的置換問題當循環(huán)系統(tǒng)中因排管破裂，穿孔，沖掉密封墊等漏入了較多的廢氨水，加上空氣中的氨溶于水中，使水中PH值增高，水質(zhì)變壞，加酸、加氯過多又不經(jīng)濟，不得不將原水置換一部份循環(huán)水，或者把系統(tǒng)中的含氨循環(huán)水全部排放，重新加原水、加藥循環(huán)。
碳化系統(tǒng)的含氨廢水不得不直接排放。
然后再回到步驟7，如此繼續(xù)循環(huán)。
附圖4描述了本發(fā)明的一個實施例，但不限于本實施例。本實施例為小氮肥廠的吸氨冷排水閉路循環(huán)系統(tǒng)該小氮肥廠的合成氨生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)三萬噸合成氨，設(shè)計吸氨冷排循環(huán)水量為500t/h，其工藝過程如下1、清污在由循環(huán)水池〔1〕(本實施水池底面設(shè)有兩個方形沉渣坑〔2〕、〔3〕其容積為長×寬×深1m×2m×0.3和0.5m×2m×0.5m)，循環(huán)泵〔4〕、循環(huán)管路〔13〕、冷卻塔〔5〕及冷卻排管〔6〕組成的循環(huán)系統(tǒng)中，用原水進行清洗，除去浮泥、雜物和堆積的苗藻等，用人工將排管上厚達4～6mm的水垢敲掉了一部份。通過排污閥〔15〕排放。
2、原水水質(zhì)分析(本實例原水為資江河水)分析數(shù)據(jù)如下PH值 7.0懸浮物(mg/L) 100總固體(mg/L) 150濁度(mg/L) 8.70總堿度(mmOl/L) 1.6總硬度(mmOl/L) 3.88C+2a(mg/L) 30.46M+2g(mg/L) 5.1OL-(mg/L) 10.55NH3-N(mg/L) 1.70溶解氧(mg/L) 5.44
電導(dǎo)率(us/cm) 1503、加原水將原水〔14〕放入循環(huán)水池〔1〕，并開啟循環(huán)水泵〔4〕循環(huán)運行。
4、首次加藥根據(jù)加入循環(huán)水池〔1〕中的總水量與原水水質(zhì)分析數(shù)據(jù)將水穩(wěn)劑HAS直接抖撒加入循環(huán)水池〔1〕的循環(huán)水中。
首次加藥量計算公式如下首次加藥量(kg)＝ ((5-A)80)/1000 ·M式中A-原水總堿度(mmol/L)M-加入循環(huán)池中原水總量(t)5-控制堿度(mmol/L)1000-換算單位系數(shù)將A＝1.6mmol/L M＝130t(循環(huán)水池實際容水量)，代入以上公式算出首次加藥量為35.36kg。HAS每袋25公斤裝，實際加入一袋半，以循環(huán)水顏色變?yōu)闈獠枭?，PH值達到8以上為準。
5、加補充水系統(tǒng)在循環(huán)冷卻過程中，有蒸發(fā)水、飛濺滲漏水等損失(無排污水)。為此，通過排水管〔8〕或〔11〕將碳化清洗段〔7〕(采用“一點加水，逐級增濃”技術(shù)回收后，仍然有因工藝設(shè)備氣溫操作等造成的廢氨水排放)或碳化塔水箱〔9〕(當碳化水箱漏氨時)的含氨廢水直接排入循環(huán)水池〔1〕，作為吸氨冷排水循環(huán)系統(tǒng)的補充水，不夠時再用原水〔14〕補足。本實施例補充水量為循環(huán)水量500t/h的1～3%，即每小時加入5～15t補充水。
6、循環(huán)水水質(zhì)分析在循環(huán)冷卻過程中，由于循環(huán)水的損失與補充水(含氨廢水)的加入及形成腐植酸鹽的聚凝，使循環(huán)水水質(zhì)的組成發(fā)生了變化，為了防止水質(zhì)變壞而產(chǎn)生結(jié)垢腐蝕等問題，必須定期分析。
控制水質(zhì)指標。本實施例在運行兩天后作水質(zhì)分析得如下數(shù)據(jù)總硬度(mmOl/L) 2.2總堿度(mmOl/L) 16.0PH值 8.0在運行一星期后作水質(zhì)分析得如下數(shù)據(jù)PH值 9.60總堿度(mmOl/L) 5.0總硬度(mmOl/L) 4.0C+2a(mg/L) 36.87M+2g(mg/L) 2.19CL-(mg/L) 56.72NH3-N(mg/L) 187.0總?cè)芄?mg/L) 456腐植酸(PPM) 直觀顏色7、補充水穩(wěn)藥劑根據(jù)上述循環(huán)水水質(zhì)分析數(shù)據(jù)和直觀循環(huán)水中水的顏色確定補加藥量。將計算好的HAS先稱量好。放入一加藥瓢/〔12〕中，記下HAS的所占的體積，然后直接抖撒加入循環(huán)水池〔I〕的泵進口處的循環(huán)水中，以便借泵旋轉(zhuǎn)的力充分攪拌溶解。
其補充加藥的藥量按如下經(jīng)驗公式計算運行補充加藥量(kg)＝ (P、△t·α)/1000式中P-每小時循環(huán)水量(t/h)△t-加藥間隔時間(小時)α-藥量經(jīng)驗系數(shù)，一般取0.3～0.71000-換算單位系數(shù)本實施例每小時循環(huán)水量為500t/h加藥間隔時間為24小時，當循環(huán)水顏色較深，呈稍濃的茶色、PH值在8以上可取0.3，當循環(huán)水顏色較淺，呈淡茶色，PH值低于8時可取0.7。
從以上公式計算出運行時每天補加水穩(wěn)劑HAS為4～8kg。
注意以下事項不管是首次加藥或是補充加藥，當氣溫很低時，用桶盛裝約40～50℃熱水半桶，再把HAS用加藥瓢抖撒均勻地加入桶內(nèi)，用木棒或竹片攪拌，使HAS粉沫溶解后倒入循環(huán)水池〔1〕內(nèi)即可。在一般氣溫下，把HAS用加藥瓢直接拋撒在池子內(nèi)的循環(huán)泵進口處或直接從包裝袋里抖撒加入循環(huán)池〔1〕的循環(huán)泵進口管處即可，特別注意不要一次性的倒入，防止HAS結(jié)塊不溶。讓HAS在循環(huán)系統(tǒng)充分混合后，觀測循環(huán)水顏色，如果循環(huán)水顏色呈茶褐色PH值達到了8，則公式計算出的首次加藥量達到了要求，如果循環(huán)水顏色呈淡茶色PH值小于8，則在按公式計算出的首次加藥量上再補加一點，直至循環(huán)水呈茶褐色、PH值＞8為止。運行補充加藥量除了以觀測顏色為準外，重要的是控制PH值大于8和總堿度大于總硬度，如果總堿度小于總硬度則必須在按公式計算出的加藥量上加大加藥量，直至總堿度大于總硬度為止。如果補充水含氨廢水的濃度較高，雖然PH值很高，但也必須以顏色為準按時補充HAS。
8、清渣一年一度的大修拆掉排污閥〔15〕的盲板，將循環(huán)水池〔1〕的水排放，用人工清出池子底部兩個沉渣坑〔2〕、〔3〕的殘渣，排放循環(huán)水，水中含有氨和COD污染環(huán)境。
然后再回到步驟4，如此不斷循環(huán)進行，于1989年4月28日開始運行至今已有兩年多的時間，效果明顯。
本發(fā)明與現(xiàn)有的普遍采用的水處理技術(shù)對比其積極效果如下1、使用水穩(wěn)藥劑費用減少本發(fā)明實施例(以1990年度為例)年藥劑費用為4610元，而傳統(tǒng)的磷系復(fù)合配方等在碳化水箱水循環(huán)系統(tǒng)中使用(水量運行時間相同)年藥劑費用為19200元。本發(fā)明實施例年藥劑費用為現(xiàn)有水處理方法年藥劑費用的1/4。
2、加藥前的處理簡單本發(fā)明不需停車酸洗和預(yù)膜，只需把浮泥雜物掃掉即可。而傳統(tǒng)的磷系復(fù)合配方及HAS產(chǎn)品說明使用書中需要停車用酸配制的緩蝕劑或清洗劑對全系統(tǒng)清洗24小時以上，用兩種以上的藥劑配制成預(yù)膜劑預(yù)膜40小時以上。操作強度大，不安全，分析繁瑣復(fù)雜，費用多，需停車影響生產(chǎn)或者只待一年一度的大修才能使用，并且酸洗液排放嚴重污染環(huán)境。
3、加藥操作簡單本發(fā)明使用的藥劑僅為一種粉沫狀的藥劑，直接加入即可，而傳統(tǒng)的現(xiàn)在普遍采用的水處理藥劑為固體、液體、粉狀、塊狀等5～10種臨時計量配比，操作麻煩。
4、環(huán)保、安全情況本發(fā)明水處理工藝技術(shù)和藥劑無毒、無磷、不經(jīng)常排污，無二次污染。不使用濃硫酸和液氯等，操作安全，藥品貯運安全方便。如果循環(huán)水滲漏也可從水的顏色變化能及時發(fā)現(xiàn)。而傳統(tǒng)的現(xiàn)在普遍使用的技術(shù)需加濃硫酸、液氯操作不安全、貯運有特殊要求，且酸洗和定期排污水中有磷酸及COD等污染環(huán)境，循環(huán)水滲漏也不易發(fā)現(xiàn)。
5、殺菌滅藻問題本發(fā)明不需加入任何殺菌滅藻劑。而傳統(tǒng)的、現(xiàn)有的技術(shù)，必須交替加入液氯、優(yōu)氯凈、新潔爾滅等殺菌滅藻劑，由于磷是微生物的養(yǎng)料，殺菌滅藻頻繁，費用高。
6、調(diào)節(jié)PH值問題本發(fā)明不需另加濃硫酸調(diào)節(jié)PH值，尤其是含氨廢水加入以后，PH值猛然增高，也不需加酸調(diào)節(jié)。
7、分析控制情況本發(fā)明分析只需作總硬度、總堿度、PH值分析，半月或一月分析一次，為了積累資料，半月或一月作一次循環(huán)水全分析，其分析儀器簡單，不需配有專門分析人員和專門分析儀器設(shè)備。藥劑濃度可直觀，容易調(diào)節(jié)。而傳統(tǒng)的現(xiàn)有的技術(shù)對循環(huán)水水質(zhì)需要嚴格控制。分析頻率要求嚴，分析手續(xù)繁瑣。分析項目多達二十多項。且在酸洗預(yù)膜時，要及時作大量分析，需配備專門分析人員三班倒。否則各種藥劑的濃度尤其是酸不在控制指標范圍內(nèi)就會產(chǎn)生副作用，甚至?xí)l(fā)生事故。
如果有較多的氨泄漏入系統(tǒng)，藥劑的調(diào)節(jié)很難控制，不得不對循環(huán)系統(tǒng)水進行置換而排放。
7、設(shè)置旁濾裝置和定期排污問題本發(fā)明不需設(shè)置投資大又排污染物的旁濾裝置，也不需要定期排污，只需大修停車時清理池子，而傳統(tǒng)的現(xiàn)有的技術(shù)必須設(shè)旁濾裝置和定期排污。
8、濃縮倍數(shù)的控制本發(fā)明濃縮倍數(shù)可控制到9倍以上，平時不需要控制濃縮倍數(shù)而排污。而傳統(tǒng)的現(xiàn)有的技術(shù)濃縮倍數(shù)一般控制在2～4倍，高濃縮倍數(shù)運行，會出現(xiàn)結(jié)垢、腐蝕、長菌藻等問題。
9、包裝、貯運及包裝物處理問題本發(fā)明使用的水質(zhì)穩(wěn)定劑HAS是僅一種粉狀固體，用編制袋和塑料袋雙層包裝貯運。沒有特殊要求，包裝袋無毒，用水洗凈后可作其他包裝袋用，而傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)的水穩(wěn)劑、藥品種類諸多，貯運很麻煩，尤其是濃硫酸、液氯和液體藥劑有特殊要求，且不安全，包裝桶、包裝袋污染嚴重不便處理。
10、適應(yīng)性問題本發(fā)明適應(yīng)于各種工業(yè)循環(huán)間接冷卻水，PH值大于9.5的水質(zhì)其效果一樣。尤其是能適應(yīng)于小氮肥，兩水閉路循環(huán)中的冷卻水閉路循環(huán)系統(tǒng)含氨的情況，以小氮肥廠污染環(huán)境共同感到棘手的含NH，廢水作循環(huán)系統(tǒng)的補充水，解決了無回收價值的含氨廢水的處理問題，這是本發(fā)明的重要關(guān)鍵部份。而傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)不適應(yīng)于PH值大于9.5的情況，特別是有氨泄漏入系統(tǒng)時不但處理費用高而且還因難度大而不得不置換排放，更不能用含氨廢水作循環(huán)系統(tǒng)補充水，無回收價值的含氨廢水仍然排放污染環(huán)境。
權(quán)利要求
1.一種氮肥廠含氮廢水及含氨循環(huán)水處理工藝，包括清污、原水水質(zhì)分析、加原水、加水穩(wěn)藥劑、加循環(huán)補充水、循環(huán)水水質(zhì)分析、補充加水穩(wěn)藥劑等工序；其特征是A、將氮肥廠含氨廢水直接作為循環(huán)系統(tǒng)補充水；B、使用不含磷的腐植酸系列HAS水質(zhì)穩(wěn)定劑作為含氨循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)穩(wěn)定劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮肥廠含氨廢水及含氨循環(huán)水處理工藝，其特征是其工藝過程為A、清污;B、原水水質(zhì)分析;C、加原水;D、加水穩(wěn)藥劑HAS;E、加補充水;F、循環(huán)水水質(zhì)分析;G、補充水穩(wěn)劑;H、清渣;然后再回到工序E，不斷循環(huán)運行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氮肥廠含氨廢水及含氨循環(huán)水處理工藝，其特征是其工藝過程的清污是在后續(xù)處理不需酸洗、預(yù)膜、旁濾、加氯、加酸、排污的情況下，對整個循環(huán)系統(tǒng)用原水進行清洗，除去浮泥，菌藻和雜物等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的氮肥廠含氨廢水及含氨循環(huán)水處理工藝，其特征是其工藝過程的加水穩(wěn)劑HAS，是按計算好的劑量，將HAS直接加入循環(huán)水池〔1〕中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4之一所述的氮肥廠含氨廢水及含氨循環(huán)水處理工藝，其特征是其工藝過程的具體內(nèi)容為A、清污在由循環(huán)水池〔1〕、循環(huán)泵〔3〕、冷卻塔〔4、循環(huán)管路〔29〕、壓縮機冷排(包括壓縮機汽缸、循環(huán)機汽缸)〔5〕、碳化水箱〔7〕、吸氨冷排〔10〕、變壓器蛇管〔12〕、各分析崗位排污池〔13〕、冰機冷排〔14〕、合成冷排〔16〕、精煉冷排〔18〕、變換冷排〔20〕、汽輪機汽缸〔23〕、脫硫冷卻清洗塔排污水〔25〕及以上各崗位的總排污水〔27〕、總回水溝〔28〕組成的循環(huán)水系統(tǒng)中，用原水〔26〕進行清洗，除去浮泥、菌藻和雜物，通過排污閥〔2〕排放;B、原水水質(zhì)分析根據(jù)分析結(jié)果，掌握水質(zhì)情況，并計算出首次加藥量，計算公式如下首次加藥量(kg)＝ ((5-A)80)/1000 MA-原水總堿度(mmOl/L)M-循環(huán)水總量(t)5-控制總堿度(mmol/L)80-HAS的當量值1000-換算單位系數(shù)C、加原水將排污閥〔2〕關(guān)閉并上盲板，將原水加入循環(huán)水池〔1〕，并啟動循環(huán)水泵〔3〕，開始循環(huán)運行;D、加入水穩(wěn)劑HAS將計算好的首次加藥量用一加藥瓢〔32〕量度體積，直接抖散加入循環(huán)水池〔1〕中，如果冬天氣溫過低最好先用熱水在桶中把HAS溶解后再加入循環(huán)水池〔1〕中;E、加補充水將各工段的排污水，主要是碳化清洗段(塔)碳化水箱漏氨時的排污水通過總排污溝〔27〕匯集于總回水溝〔28〕，然后作為補充水補入循環(huán)水池〔1〕中，如果水量不夠再通過原水管路〔26〕補加一部份原水至循環(huán)水池〔1〕中;F、循環(huán)水質(zhì)分析分析項目如下PH值，總堿度、總硬度，Ca++、Mg++、Cl-、NH+4、濁度、總?cè)芄?、電?dǎo)率;不定期對原水和作補充水的含氨廢水中的Cl-進行分析，計算濃縮倍數(shù)，積累資料;G、補充水穩(wěn)劑補加藥量的經(jīng)驗計算公式如下補加藥量(Kg)＝ (P·△T·α)/1000P-每小時循環(huán)水量(t)△T-加藥間隔時間(h)α-補藥經(jīng)驗系數(shù)，一般取0.3～0.71000-單位換算系數(shù)H、清渣一年一度的大修仃車，拆掉排污閥〔2〕的盲板，將循環(huán)水池〔1〕的水排放，用人工清出池子底部沉渣坑〔33〕〔34〕的殘渣;
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的氮肥廠含氨廢水及含氨循環(huán)水處理工藝，其特征是在循環(huán)水池〔1〕中設(shè)有1～2個沉渣坑〔33〕、〔34〕。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氮肥廠含氨廢水及含氨循環(huán)水處理工藝，其特征是將氮肥廠無回收價值的廢氨水直接作為循環(huán)冷卻系統(tǒng)的補充水；使用不含磷的腐植酸系列HAS水質(zhì)穩(wěn)定劑作為含氨循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)穩(wěn)定劑。本發(fā)明首次為氮肥廠的含氨廢水和含氨循環(huán)水處理提供了一種可靠的方法，克服了長期存在的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中不含氨或少含氨和使用水質(zhì)穩(wěn)定劑不適合處理pH值大于9.5的工業(yè)循環(huán)水的偏見。
文檔編號C02F1/68GK1067230SQ9110671
公開日1992年12月23日 申請日期1991年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月25日
發(fā)明者陶美鳳 申請人:益陽地區(qū)氮肥廠