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關(guān)于高NH3-N廢水的處置技術(shù)能夠分為2大類：一類是物化處置技術(shù)，如吹脫法、MAP法、折點(diǎn)加氯法、膜吸收法、蒸氨法等;另一類技術(shù)是以生化為主的生物脫氮技術(shù)，如厭氧氨氧化技術(shù)、AO或AAO法、膜生物反響器法等。鑒于高NH3-N廢水的特性，單一的、傳統(tǒng)的技術(shù)難以對(duì)其實(shí)行有效處置，因而多專業(yè)技術(shù)的組合應(yīng)用、技術(shù)的打破晉級(jí)勢(shì)在必行。本文以某化工廢水處置工程中的蒸氨系統(tǒng)為研討對(duì)象，對(duì)其工藝流程及運(yùn)轉(zhuǎn)效果做了細(xì)致的剖析闡明，并以回收氨水濃度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，經(jīng)過(guò)正交實(shí)驗(yàn)研討了蒸氨塔的最佳工況。

　　1、工藝闡述

　　某化工企業(yè)，主要產(chǎn)品為化工催化劑，其生產(chǎn)產(chǎn)生廢水具有含銅、含NH3-N濃度高、鹽度高、可生化性差、呈堿性等特性。原水水質(zhì)及最終排放請(qǐng)求見(jiàn)表1。

　　依據(jù)廢水水質(zhì)特性，思索長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性，高效性，采用廢水處置工藝見(jiàn)圖1。

　　其中作為中心單元的蒸氨系統(tǒng)工藝流程見(jiàn)圖2。由圖2可知，廢水首先經(jīng)過(guò)管道混合器，向廢水中投加NaOH調(diào)理廢水pH值在9~10.5范圍，之后廢水經(jīng)貧廢水換熱器，與從蒸氨塔底排出的蒸氨廢水換熱，將原廢水加熱到60℃，然后送至廢水加熱器用飽和蒸汽將原廢水加熱到90℃后進(jìn)入蒸氨塔。蒸氨塔采用直接蒸餾方式，原廢水從塔頂部進(jìn)入設(shè)備，同時(shí)塔底通入飽和蒸汽直接將廢水中的氨蒸出，蒸出的氨汽入蒸氨塔塔頂分縮器，用循環(huán)水冷卻，冷凝下來(lái)的液體入蒸氨塔頂作回流，未冷凝的氨汽進(jìn)入氨水冷凝冷卻器，再用循環(huán)水將氨汽冷凝冷卻成濃氨水至濃氨水槽。蒸氨塔底排出的蒸氨廢水在廢水換熱器中與原廢水換熱后，溫度降至約70℃進(jìn)入廢水冷卻器，用循環(huán)水冷卻至40℃以下后至后續(xù)處置系統(tǒng)。

　　蒸氨塔作為該系統(tǒng)的中心單元，采用大孔導(dǎo)向篩板式蒸氨塔，其具有液面梯度小、鼓泡平均、返混小、抗堵才能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。其設(shè)備由塔底儲(chǔ)液段、加熱蒸餾段、分縮器3段組成，其中加熱蒸餾段，總共含有篩板31層，分縮器換熱面積10m2。在塔體各段分別設(shè)有液位計(jì)、壓力變送器及溫度變送器檢測(cè)蒸氨塔的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，其正常生產(chǎn)工藝指標(biāo)見(jiàn)表2。

　　2、運(yùn)轉(zhuǎn)工況剖析

　　2.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

　　蒸氨塔運(yùn)轉(zhuǎn)的效率主要經(jīng)過(guò)通入蒸氨塔的蒸汽流量及廢水pH值來(lái)控制，所以在蒸氨的操作中應(yīng)嚴(yán)厲控制蒸氨塔底部溫度，分縮器出口溫度等指標(biāo)。為了剖析各指標(biāo)對(duì)蒸氨塔運(yùn)轉(zhuǎn)效果的影響，采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的辦法，布置多要素實(shí)驗(yàn)，尋求最優(yōu)程度組合，同時(shí)評(píng)價(jià)各要素對(duì)結(jié)果的影響顯著程度。

　　系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中，控制原廢水pH值在9~10范圍內(nèi)，調(diào)理通入蒸氨塔的飽和蒸汽量控制塔底溫度，調(diào)理分縮器冷凝水通入量控制液氨管溫度，以進(jìn)水流量、塔底溫度、液氨管溫度為要素，以蒸出濃氨水的濃度為目的值，采用四要素三程度的正交實(shí)驗(yàn)表L9(34)實(shí)行正交實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)表頭見(jiàn)表3。

　　2.2 結(jié)果剖析

　　經(jīng)過(guò)對(duì)各要素做不同的組合運(yùn)轉(zhuǎn)剖析，得出正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中空列用來(lái)預(yù)算實(shí)驗(yàn)誤差。

　　正交實(shí)驗(yàn)方差剖析見(jiàn)表5。對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)行極差剖析可知，關(guān)于目的值，實(shí)驗(yàn)中極差分別為RC=10>RB=2.6>RA=1.3，則在選定各要素對(duì)目的值的影響作用為C>B>A。在這幾組組合參數(shù)中對(duì)產(chǎn)生氨水濃度最佳程度搭配為A2B1C1，即進(jìn)水量2.5m3/h，塔底溫度105℃，液氨管溫度50℃。

　　由表5結(jié)果能夠看出，對(duì)目的值的影響，要素C高度顯著，要素B較顯著，要素A略有影響。剖析結(jié)果同極差剖析結(jié)果分歧。由以上剖析結(jié)果同時(shí)思索到設(shè)備承當(dāng)負(fù)荷，肯定選用最佳的要素程度組合為A2B1C1。

　　3、運(yùn)轉(zhuǎn)效果

　　采用肯定的最佳要素組協(xié)作為設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，嚴(yán)厲控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。分別取原廢水、蒸氨廢水NH3-N濃度及產(chǎn)生的濃氨水NH3-N濃度作為指標(biāo)實(shí)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表6。

　　由表6能夠看出，采用蒸氨塔對(duì)高NH3-N廢水實(shí)行預(yù)處置，NH3-N去除率可到達(dá)90%以上，處置后的廢水NH3-N質(zhì)量濃度小于80mg/L，大大降低了該廢水后續(xù)處置的難度及后續(xù)廢水處置系統(tǒng)的負(fù)荷。同時(shí)產(chǎn)生高濃度純氨水，可回用于產(chǎn)線或作為產(chǎn)品，具有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

　　4、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)異常問(wèn)題及對(duì)策

　　4.1 蒸餾塔塔底壓力高

　　正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，蒸氨塔底部壓力在15~50kPa范圍內(nèi)，當(dāng)壓力超越上限值，闡明設(shè)備呈現(xiàn)了問(wèn)題，需求立即中止蒸汽吹入，查明緣由。經(jīng)過(guò)運(yùn)轉(zhuǎn)剖析，該問(wèn)題可能是由于設(shè)備梗塞，通入的蒸汽無(wú)法正常排出招致塔內(nèi)部憋壓所致。

　　形成此問(wèn)題的主要緣由及處理方法有以下4個(gè)方面：

　　①通入蒸汽量過(guò)大，應(yīng)協(xié)同蒸汽流量、塔底溫度等數(shù)據(jù)綜合剖析，合理控制蒸汽量;

　　②分離塔頂部壓力數(shù)據(jù)，若塔頂部壓力升高，闡明液氨管內(nèi)液氨排放不暢，有液封或氨水冷凝冷卻器梗塞，應(yīng)立即排查濃氨水管道及冷凝冷卻器;

　　③分縮器梗塞，需翻開(kāi)分縮器上封頭對(duì)其實(shí)行檢查疏浚;

　　④塔體篩板梗塞，由于廢水含鹽量過(guò)高，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)形成鹽分在篩板上析出，因而關(guān)于此類問(wèn)題，需通入弱酸性液體，對(duì)塔體實(shí)行浸泡，溶解固結(jié)在篩板上的鹽分。

　　4.2 液氨管溫度不穩(wěn)定

　　由正交剖析可知，液氨管溫度對(duì)蒸氨塔運(yùn)轉(zhuǎn)效果具有非常顯著的影響，因而需嚴(yán)厲控制此處溫度。設(shè)備裝置時(shí)，由于整個(gè)塔體較高，為了便于操作及察看，液氨管溫度變送器裝置在了高3m操作平臺(tái)位置，液氨管較長(zhǎng)，受環(huán)境溫度及塔體內(nèi)情況變化影響大。因而為了減少該處溫度的動(dòng)搖，取得適合的濃氨水濃度，除對(duì)液氨管實(shí)行保溫處置外，在分縮器循環(huán)冷卻水管路上增加同溫度變送器聯(lián)動(dòng)的電動(dòng)控制閥，自動(dòng)通入冷卻水的量從而到達(dá)自動(dòng)調(diào)理液氨管溫度的目的。

　　5、結(jié)論

　　(1)以某化學(xué)工業(yè)廢水處理工程實(shí)例為背景，細(xì)致引見(jiàn)了其中蒸氨系統(tǒng)的工藝流程及原理，蒸氨塔采用直接蒸氨的方式，同時(shí)設(shè)備采用大孔導(dǎo)向篩板，防止了常規(guī)篩板塔的一些缺乏。蒸氨工藝成熟牢靠，流程簡(jiǎn)單，操作便當(dāng)，作為高NH3-N廢水的預(yù)處置具有很大的推行價(jià)值。

　　(2)外界對(duì)蒸氨塔運(yùn)轉(zhuǎn)的影響要素較多，因而以蒸氨塔進(jìn)水流量、塔底溫度、液氨管溫度為要素，以回收濃氨水濃度為目的值，樹(shù)立正交實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)極差剖析及方差剖析得出，對(duì)蒸氨塔運(yùn)轉(zhuǎn)的影響水平依次為液氨管溫度、塔底溫度、進(jìn)水流量。同時(shí)挑選出了蒸氨塔的最佳運(yùn)轉(zhuǎn)工況：進(jìn)水量2.5m3/h，塔底溫度105℃，液氨管溫度50℃。

　　(3)在最佳運(yùn)轉(zhuǎn)工況下對(duì)高NH3-N廢水實(shí)行處置，NH3-N去除率可到達(dá)90%以上，處置后的廢水NH3-N質(zhì)量濃度小于80mg/L，大大降低了該廢水后續(xù)處置的難度及后續(xù)廢水處置系統(tǒng)的負(fù)荷。同時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物濃氨水NH3-N質(zhì)量分?jǐn)?shù)可到達(dá)15%以上，可回收應(yīng)用或作為產(chǎn)品，具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。