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1、环境工程论文-磷铵厂废水处理及回用摘要：硫酸、普钙和磷铵生产过程中排放大量酸性废水，对水体造成严重污染。在进行水量平衡的基础上，提出了以回用为主的废水处理方案。通过完善循环冷却水系统、废水回用。废水处理等措施，每年减少悬浮物、氟化物和磷酸盐排放量分别达到 957.6t、188.4t 和 8.64t。年节省新鲜水 625104t。 关键词：磷铵厂 水量平衡 废水处理 水回用 Treatment and Recovery of Wastewater from An Ammonium Phosphate PlantAbs tract:A great quantity of acid wastewat
2、er is discharged from the production process of sulfuric acid，single superphosphate and ammonium phosphate，causing serious polluction of water bodiesBased on balancing water flow，a wastewater treatment plan with recovery of water as the main measure was put forwardBy taking the measures of improving
3、 circulating cooling water system，recovering and treating the wastewater，etc.,the discharged quantities of suspended matters，fluorides and phosphates were respectively reduced by 957.6 tons，188.4 tons and 8.64 tons annually，while 62.5104 tons of fresh water was saved annually.Key words:ammonium phos
4、phate plant；water flow equilibrium；wastwater treatment；water recovery 江淮化肥总厂磷铝厂始建于 1970 年，现已形成 40kt/a 硫酸、100kt/a 磷肥、30kt/a 磷铵、20kt/a 复混肥、500t/a 氟硅酸钠的生产能力，主要生产车间有：硫酸车间、磷铵车间和磷肥车间，是一用水大户。1 废水 来源及水质1.1 硫酸车间硫酸车间以混矿（硫铁矿和硫精砂按一定比例混合）为生产原料，净化工段采用电除尘封闭酸洗流程，吸收工段采用二转二吸制酸工艺。该车间排放的 废水 主要有稀酸 废水 、滚筒冷却水和循环下水。稀酸 废水 主
5、要来自净化工段，正常生产时，每天排放稀酸泥两次，每次15m3，开车初始阶段（约 8h）为 10m3 外；此外，干吸工段浓硫酸铸铁排管冷却器有少量漏酸，脱盐水站排放少量酸碱 废水 。滚筒冷却水用于冷却排渣滚筒，因混入大量硫铁矿渣而含有大量悬浮物。该车间设有两套 600t/h 循环水系统，一套为余压回水，供发电和净化工段间冷器冷却水使用；另一套为无压回水，供于吸工段冷却排管使用。因冷却塔填料倒塌等原因，冷却效果较差，补充水量较大，故有部分冷却下水排放。1.2 磷肥车间磷肥车间以磷矿石为原料，经破碎、球磨制浆、混合化成、熟化等工序生产磷肥（普钙），混合化成工序含氟尾气用两级吸收室吸收。 废水 来自氟
6、硅酸钠合成工序的合成槽和离心机，为酸性含氟 废水 ，主要含氟硅酸钠和盐酸。1.3 磷铵车间磷铵车间含磷酸和磷铵两个工段。磷酸工段以磷肥车间生产的矿浆和硫酸车间生产的硫酸为原料，经革取、过滤等工序生产磷酸。该工段的 废水 主要为文丘里洗涤塔的含氟 废水 。用新鲜水作为水环真空泵冷却水，排水用作大气冷凝器冷却水。磷铵工段以氮和磷酸为原料，经中和浓缩、造粒干燥等工序生产磷铵。该工段各种设备冷却水约 40m3/h，没有回收而直接排放；其中以混合冷凝器（用磷酸工段过滤系统大气冷凝器后的冷却水来冷凝二效蒸发器产生的气体）排放的冷凝水为主。正常生产时，这部分 废水 的 pH、磷酸盐、氟化物和悬浮物均能达标，
7、但在操作不稳定时，这几项指标时有超标现象。1.4 废水 水量、水质正常生产时，全厂 废水 水量、水质见表 1。表 1 废水 水量、水质硫酸车间磷肥车间磷铵车间车间名称稀酸废水滚筒冷却水冷却水含氟废水含氟废水冷却水排水量/(1.2520402340m3h-1)pH值3.04.0中性中性0.53.00.53.0中性SS/(mgL-1)600800800030001500030001500030350F-/(mgL-1)30006000300060001070PO43-(P10150)/(mgL-1)As3+/(mgL-1)5102 废水 处理及回用从表 1 可以看出，全厂排放的 废水 可分为两大类
8、，即冷却水和酸性 废水 或酸性含氟 废水 。前者水量大、污染程度轻微，但直接排放浪费了大量新鲜水，应采取以完善循环冷却水系统为主的治理措施；后者水量小，但污染程度严重，应采取适当的处理措施后，回用于生产或达标排放。2.1 冷却水2.1.1 硫酸车间滚筒冷却水改造前，循环冷却水系统的排水在冷却滚筒后直排。现在滚筒下面设一只集水装置，并用管道送至一座清水池，冷却后又回用于滚筒的冷却。2.1.2 硫酸车间循环冷却水原循环冷却水系统因冷却塔填料倒塌等原因，冷却效果较差。通过更换冷却塔填料、增加 1 台冷却塔等措施，循环冷却水量达 800m3/h。3 套 600m3/h 循环水分别供应余热发电、净化工段
9、间冷器和干吸工段阳极保护管壳式冷却器使用。冷却水排放量由改造前的 60m3/h（其中，约 20m3/h 用于冷却排渣滚筒后再排放）降至 20m3/h。2.1.3 磷铵车间冷却水改造前磷铵车间磷铵热风机及料浆循环泵冷却水（约 10m3/h）直排；水环真空泵、大气冷凝器和混合冷凝器的冷却水顺序重复使用，使用情况见图 1。在进行水量平衡的基础上，提出磷铵车间水回用方案，工艺流程见图 2。工艺要点为：萃取尾气洗涤水用作过滤工序盘式过滤机二次冲洗水；两台水环真空泵冷却水经冷却后循环使用；设立循环水站，将大气冷凝器和混合冷凝器冷凝水冷却后循环使用；以热风机及料浆循环泵冷却水作为补充水。原磷铰车间 40m3
10、/h 的冷却水全部回用。2.2 酸性 废水 及酸性含氟 废水 2.2.1 硫酸车间酸性 废水 由于含砷量较低（As3+10mg/L），用一般的石灰法一次处理即可达标1。该车间原有一套稀酸 废水 处理设施，改造2后， 废水 能达标排放。2.2.2 磷肥车间酸性含氟 废水 该车间酸性含氟 废水 采用两级石灰中和沉降工艺。车间生产正常时， 废水 经石灰乳一次中和至 pH=56，固液分离后，上清液回用于磨矿；车间生产不正常、系统水平衡不了时， 废水 处理按两级石灰中和沉降方式运行， 废水 可达标排放。该车间 废水 处理装置在运行过程中，存在石灰用量偏高、化灰机及板框压滤机处理能力偏小等问题2。目前，将
11、 废水 与矿粉混合后直接回用于磨矿，经过五个多月的运行，并未影响磨矿系统设备。这样可降低运行费用，做到 废水 封闭循环。2.2.3 磷铵车间酸性含氟 废水 原计划将萃取尾气洗涤水纳入磷肥生产车间 废水 处理系统一并处理，但其水量超过磨矿工序的需要，故将萃取尾气洗涤水用作过滤工序盘式过滤机二次洗水。3 技术经济分析3.1 经济分析全厂 废水 处理或回用设施运行费用见表 2。从表 2 可以看出，由于项目的实施节约了大量的水，节约的水费除抵去 废水 处理或回用设施运行费用及排污费和农赔金外，每年还节余 28.13 万元，经济效益显着。表 2 运行费用计算名称硫酸车间磷肥车间磷铵车间小计固定资产总值万
12、元124.664.541.9231.0节约新水量（万28.81.8032.062.6ta-1）电费（万元a-1）23.850.7213.3238.89药剂费（万元a-1）1.80 01.8其它（折旧费等）（万元a-114.647.395.7527.78）节约水费（万元a-1）28.81.832.062.6减少排污费（万元a-1）24.0减少农赔金（万元a-1）10.0所 2节约费用（万元a-1）8.133.2 环境效益全厂 废水 处理或回用设施实施前后水污染物减少量见表 3。表 3 全厂水污染物减少量名称硫酸车间磷肥车间磷铵车间小计SS/(ta-1)583.2115.2259.2957.6F-/(ta-72.0116.4188.41)PO43-(ta-1)8.648.64参考文献：1化工部环保中心站 化工环境保护设计手册M北京：化学工业出版社，19982黄显怀，等某硫酸厂稀酸含尘 废水 处理J安徽建筑工业学院学报，2000，8(3)：4041
