專利名稱：一種高濃度氨氮廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)廢水、廢氣資源化綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高濃度氨氮廢水的處理方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著化肥、煤化工、石油化工等行業(yè)的迅速發(fā)展壯大，多數(shù)石化企業(yè)在生產(chǎn)中形成部分廢氨水或高濃度氨氮廢水，由此而產(chǎn)生的高氨氮廢水也成為行業(yè)發(fā)展制約因素之一。廢水中的氨氮一般是以銨鹽或游離氨形式存在，其中NH3-N含量通常在 1000-160000mg /L之間，對高含量的氨氮廢水，采用傳統(tǒng)的“三廢”處理方式蒸餾處理或排放，這樣不僅增加了生產(chǎn)成本而且產(chǎn)生了環(huán)境污染。目前，生物法也只能處理300 mg /L以下的氨氮廢水。而化學氧化法脫氨，費用十分昂貴，同時也浪費資源。用化學沉淀法脫氨， 不但成本高，副產(chǎn)品量大，且副產(chǎn)品沒有商品市場。吹脫法存在效率低、耗時長、氨氣收集難度大、容易導(dǎo)致空氣污染等缺點，處理方法都不理想。因此，采用經(jīng)濟有效的技術(shù)控制高濃度氨氮廢水污染迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對廢水和廢氣的高投入治理，提供一種高濃度氨氮廢水的處理方法，具體為提供兩種廢物(氨氮廢水和鍋爐煙氣)綜合利用，回收硫酸銨的一種方法。將化工企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含高氨氮廢水收集后作為脫硫劑進入脫硫塔與鍋爐除塵后的煙氣中SO2進行反應(yīng)，得到亞硫酸銨中間產(chǎn)品，亞硫酸銨進一步氧化生成穩(wěn)定的硫酸銨。本發(fā)明的技術(shù)方案為將工藝過程中產(chǎn)生的高濃度(2%_3%)氨氮廢水收集后，用管道輸送到氨水儲槽，與液氨調(diào)配成摩爾濃度為10%的氨水作為脫硫劑,通過氨水泵輸送至脫硫塔與鍋爐除塵后的煙氣中的SO2進行反應(yīng)，得到亞硫酸銨中間產(chǎn)品，亞硫酸銨進一步氧化生成穩(wěn)定的硫酸銨。所述的濃度為摩爾濃度。所述的工藝過程中產(chǎn)生的高濃度氨氮廢水指的是，化工企業(yè)煤氣制備過程、工藝氣凈化過程工藝中產(chǎn)生的氨氮廢水，其摩爾濃度為2-3%。本發(fā)明的詳細步驟為
由袋式除塵器除塵后的鍋爐高溫煙氣，溫度為130 160°C，經(jīng)換熱器與經(jīng)脫硫塔處理完畢的出塔尾氣進行換熱降溫后進入脫硫塔，用高濃度氨氮廢水和液氨調(diào)配成的10%氨水吸收生成亞硫酸銨，吸收形成的亞硫酸銨在吸收塔底部氧化成硫酸銨溶液后，再將硫酸銨溶液泵入過濾器，除去溶液中的煙塵送入蒸發(fā)結(jié)晶器，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、離心、干燥、包裝后得成品硫酸銨；吸收后的煙氣經(jīng)除霧凈化進換熱器升溫到露點溫度以上進入煙囪排放。本發(fā)明的工藝原理
將化工企業(yè)煤氣制備過程、工藝氣凈化過程等工藝過程中產(chǎn)生的含高濃度氨氮廢水通入脫硫塔中，使其與含SO2的廢氣接觸，發(fā)生如下反應(yīng)SO2 + H2O + XNH3 = (NH4) xH2 — XSO3 (I)
由于氧的存在其吸收過程中，(NH4) 2S03-NH4HS03#系將被部分氧化形成(NH4)2SO4,吸收液中主要有(NH4) 2S03、NH4HSO3、(NH4) 2S04 等成分。NH4) XH2-XSO3+1/202 + (2_x) NH3= (NH4) 2S04(2)
此過程是將吸收中間產(chǎn)物不穩(wěn)定的亞硫酸銨氧化成穩(wěn)定的硫酸銨。本發(fā)明的有益效果為采用進脫硫塔原煙氣與出脫硫塔煙氣熱交換的技術(shù)，其優(yōu)點有①采用氣-氣熱交換降溫，減少了噴淋水用量，吸收液的循環(huán)量小，能耗低了。②對出脫硫塔煙氣進行氣-氣熱交換加熱，提高了煙氣溫度，使進入煙 的煙氣溫度高于露點溫度，既減少了煙氣升溫的能耗，又避免了煙氣對煙囪的腐蝕，減少煙囪防腐處理費用?？蓺w結(jié)為如下幾點
I)完全資源化——變廢為寶、化害為利
氨法脫硫可將二氧化硫、氨回收為硫酸銨、磷銨、硝銨等化肥，不產(chǎn)生二次污染，全部資源化。2)脫硫成本低
氨法脫硫是回收法，副產(chǎn)品附價值高，可使氨增值，運行費用低。3)應(yīng)用在化工領(lǐng)域具有“以廢治廢”的獨特優(yōu)勢
以高濃度氨氮廢水為脫硫劑，不僅解決了化工及電力企業(yè)二氧化硫的污染問題，又將其排放的高氨氮廢水在脫硫過程中“吃凈用光”，同時消滅了兩大污染源。采用氨法脫硫直接將廢氨水或高濃度氨氮廢水用于生產(chǎn)硫酸銨直接作為農(nóng)用化肥或作為復(fù)合肥廠的原料，可實現(xiàn)廢物的綜合利用，以廢治廢、變廢為寶，既脫硫又治污水，一舉兩得，實現(xiàn)環(huán)境保護和資源再生利用雙贏的目標。這是目前減少“三廢”排放的有效途徑，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟資源化和無害化的原則。處理后煙氣SO2濃度小于200mg/Nm3，脫硫效率大于90% ；同時高氨氮廢水全部用于反應(yīng)，降低了工藝水消耗，減少氨氮排放7. 5噸/年。因此，本發(fā)明將廢水治理和廢氣治理結(jié)合，有效解決了高氨氮廢水處理難度大，費用高，存在二次污染等問題，同時減少了氨氮排放量，運行成本低，無廢水，無廢渣，符合循環(huán)經(jīng)濟規(guī)律，可實現(xiàn)脫硫過程的零消耗。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細的說明。實施例I甲醇生產(chǎn)過程中來自變換工序、凈化工序的高濃度(2%_3%)氨氮廢水， 用管道輸送到煙氣脫硫系統(tǒng)氨水儲槽，與液氨調(diào)配成10%氨水，通過氨水泵輸送至脫硫塔與鍋爐煙氣中SO2進行反應(yīng)，生產(chǎn)硫酸銨。效果比較
甲醇生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的生產(chǎn)廢水約150m3/h，其中高濃度氨氮廢水15m3/h，高濃度氨氮廢水與其他生產(chǎn)廢水混合后進入污水處理站進行處理，污水站緩沖池氨氮含量約700-900 mg/1,調(diào)節(jié)池氨氮含量約350-400mg/l,污水處理成本3. 6元。高氨氮廢水進入脫硫系統(tǒng)后， 污水站調(diào)節(jié)池氨氮含量約100-150mg/l，噸處理成本降低1-1. 5元，年節(jié)約污水處理運行費用150-225萬元，同時減少氨氮排放7. 5噸。
權(quán)利要求
1.一種高濃度氨氮廢水的處理方法，將工藝過程中產(chǎn)生的高濃度氨氮廢水收集后，用管道輸送到氨水儲槽，與液氨調(diào)配成摩爾濃度為10%的氨水作為脫硫劑,通過氨水泵輸送至脫硫塔與鍋爐除塵后的煙氣中的SO2進行反應(yīng)，得到亞硫酸銨中間產(chǎn)品，亞硫酸銨進一步氧化生成穩(wěn)定的硫酸銨。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高濃度氨氮廢水的處理方法，其特征在于，所述的工藝過程中產(chǎn)生的高濃度氨氮廢水指的是，化工企業(yè)煤氣制備過程、工藝氣凈化過程工藝中產(chǎn)生的氨氮廢水，其摩爾濃度為2-3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高濃度氨氮廢水的處理方法，其詳細步驟為由袋式除塵器除塵后的鍋爐高溫煙氣，溫度為130 160°C，經(jīng)換熱器與經(jīng)脫硫塔處理完畢的出塔尾氣進行換熱降溫后進入脫硫塔，用高濃度氨氮廢水和液氨調(diào)配成的10%氨水吸收生成亞硫酸銨，吸收形成的亞硫酸銨在吸收塔底部氧化成硫酸銨溶液后，再將硫酸銨溶液泵入過濾器， 除去溶液中的煙塵送入蒸發(fā)結(jié)晶器，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、離心、干燥、包裝后得成品硫酸銨；吸收后的煙氣經(jīng)除霧凈化進換熱器升溫到露點溫度以上進入煙囪排放。
全文摘要
本發(fā)明屬于工業(yè)廢水、廢氣資源化綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高濃度氨氮廢水的處理方法。具體為提供兩種廢物(氨氮廢水和鍋爐煙氣)綜合利用，回收硫酸銨的一種方法。將化工企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含高氨氮廢水收集后作為脫硫劑進入脫硫塔與鍋爐除塵后的煙氣中SO2進行反應(yīng)，得到亞硫酸銨中間產(chǎn)品，亞硫酸銨進一步氧化生成穩(wěn)定的硫酸銨。
文檔編號B01D53/78GK102600710SQ201110458069
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者宋淑群, 徐先寶, 王偉, 王信, 王冬, 王洪記, 石金田, 秦勝, 褚宏春, 趙忠萍 申請人:兗礦國宏化工有限責任公司