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1、化肥厂废水处理工艺姓名：班级：学号:1。概论 31。1 化肥厂废水31。2 化肥厂废水种类31。3 化肥废水处理方法41。3.1 物理法41。3.2 化学法51.3。3 生物法52。生产工艺及产污环节62。1 工艺简介62。1.1 尿素生产工艺62.1.2 磷肥生产工艺72。1。3 钾肥生产工艺72。2 产污分析82.2。1 氮肥生产产污分析82.2.2 磷肥生产产污分析93。 废水处理工艺103。1 氮肥废水处理工艺103.1。1 工艺分析103.1。2 流程说明 113。1。3 主要构筑物及设备运行参数 114. 工艺设计134.1 概述134。2 废水的水量、水质134。3 设计工艺流程
2、144.4 流程图说明14参考文献：15摘要：本文就我国化肥生产行业的现状以及废水处理现状做一简要 分析，同时对化肥行业主要的工业废水及其处理方法做一论述，并通过 一个实际案例设计一个可行的处理方法。关键词：化肥 工业废水 处理工艺1. 概论1。1 化肥厂废水随着工农业的发展,水体的富营养化现象随着大量氮、磷等营养物质的排放愈加 严重，已成为世界性的水污染问题.我国是耗水及排水大国,也是农业大国，农业的快速 发展必定带动化肥产业的迅速增长,而化肥行业是高耗水、高污染的行业，大量未经完 全处理的化肥废水的排放导致水体中氮、磷含量的增加，使水体恶化.工农业只有立足 环境、减少污染才能实现可持续发展
3、。整体来说,我国的污水处理系统管理水平较低、 处理率较低、处理效果不甚理想，尤其是对于化肥废水等较为复杂的废水。因此对于 化肥废水脱氮技术的深入研究，充分发挥现有技术的优势及修补缺陷是提高脱氮效率 的关键。此外废水处理系统管理的优化、运行参数的探讨、运行成本的分析等都是污 水处理中需要关注的重点。我国化肥工业，包括基础肥料生产和化肥的二次加工两大 部分，基础肥料生产，主要包括氮肥、磷肥、钾肥；化肥的二次加工，主要包括复合 肥、含微量元素肥料及有机、无机复合肥等。随着化肥的普遍使用，化肥厂的废水污 染也越来越严重。1.2 化肥厂废水种类化肥厂废水中的主要超标污染物指标为氨氮、硫化物、和总氰化物，
4、水质具有氨 氮含量高并含有有毒的总氰化物及硫化物，且此类污水的可生化性较差。氨氮是化肥 厂废水的主要污染物，进入水体可以引起水体富营养化，导致水质恶化，使排放受到 严格限制。化肥厂废水主要来自合成氨、尿素车间的高浓度氨氮废水，这部分废水氨 氮主要存在形式为无机氨。1。3 化肥废水处理方法目前处理化肥厂废水的方法大多是考虑如何除废水中的氨氮， 常用物化法中有吹 脱法、膜分离法、离子交换法等；生物法主要应用生物硝化反硝化原理，处理工艺主 要包括A/0法、SBR法、曝气生物滤池法（BAF）、生物膜法等;化学法中主要包括 折点加氯法、湿式氧化法、化学沉淀法等。1。3。1 物理法（ 1）吹脱法通常的高浓
5、度氨氮废水用预处理与生化处理相结合的方式来达到排放标准。但是 高浓度氨氮会抑制微生物活性,因此为了后续生化系统的正常运行，必须进行预处理。 在碱性环境下，废水中的氨通常以游离氨的状态存在.在一定温度下，液相从吹脱塔顶 向下喷淋，气相由塔底吹入，通过气液交汇，游离氨从空气溢出，达到去除废水中氨 氮的目的。除了空气吹脱法,常用的还有蒸汽吹脱法.蒸汽吹脱法效率较高，氨氮去除率 能达到 90以上，但是能耗大.此外，如果吹出的氨直接排到大气中，需考虑对空气 的二次污染。（2）膜分离法常见的液体膜分离技术有反渗透（R0）、液膜法、电渗析（ED）等。反渗透：刘 姣等用常规处理+反渗透膜法处理珠江源水，氨氮的
6、去除率可以达到 95%以上，达到 饮用水源水标准。反渗透装置目前主要应用于氨氮含量较低的饮用水及深度处理，在 废水处理中应用较少。液膜法：乳状液膜法去除氨氮的机理是：氨态氮易溶于膜相（油 相），它从膜相外高浓度的外侧通过膜相的扩散迁移,到达膜相内侧与内相界面，与膜 内相中的酸发生解脱反应。电渗析法：电渗析法是利用利用施加在阴阳膜对之间的电 压去除水溶液中溶解的固体。电渗析室的阴阳渗透膜之间施加直流电压后,多对阴阳离 子通过渗透膜时，含氨离子及其它离子在电压的影响下，透过膜进入另一侧的浓水中 去并在浓水中集聚，从而达到分离的目的。膜处理法有其弊端，主要问题是膜的污染问题和稳定性问题，成本及运行费
7、用都 较高，目前还未投入规模使用。1.3。2 化学法（1）折点加氯法 在氨氮废水中加氯后，会发生一系列化学反应，生成的一氯胺和二氯胺称为化合 余氯，次氯酸称为余氯。折点加氯法除氨氮的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气。 用折点加氯法处理焦化废水，当进水氨氮浓度 60mg/L 以下时效果最佳,氨氮去除率可 达 97 以上。（2）化学沉淀法化学沉淀法处理氨氮废水可以回收废水中的氨，生成的沉淀可作为复合肥使用。 对氨氮的去除率高，可达 90%以上，但费用较高.若废水中含有重金属等物质,产生的 污泥将会对环境造成二次污染。（3）离子交换法 离子交换法是指以离子交换剂上可交换离子与液相离子间发生交换的分离
8、水中有 害离子的方法.对于氨氮废水， 常用的离子交换剂有沸石、活性炭、合成树脂等。离 子交换法投资省，工艺简单操作方便且天然沸石储量丰富，廉价易得，但是利用离子 交换法处理废水将导致交换剂再生频繁增加投资。（4）催化湿式氧化法（CWO）催化湿式氧化法事在催化剂的作用下，在高温高压的液相中，用氧气或空气作为 氧化剂，氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物的一种处理方法。催化 湿式氧化法净化效率高、流程简单、占地面积少，但要求设备耐高温、耐腐蚀,故投资 较大。1.3.3 生物法生物法是目前应用最广泛的处理低浓度氨氮废水的方法。生物脱氮是在微生物的 作用下，将废水中的有机氮及氨氮经过氨化、硝
9、化反硝化过程最终将氮素转化为N,2 从而从水中脱除。硝化过程是指废水中的氨氮在好氧条件下,经好氧细菌的生命活动转 化为硝态氮或者亚硝态氮的过程。反硝化过程是指经硝化作用的硝氮或者亚硝氮在反 硝化细菌的作用下,转化为 N 从水中逸出的过程。反硝化过程产生碱度同时消耗有机2碳源。而可以大范围应用于化肥厂废水的工艺一般为A/0工艺。A0工艺法也叫厌氧好 氧工艺法，A (Anaerobic)是厌氧段，用与脱氮除磷；O (Oxic)是好氧段，用于除水 中的有机物。但是一般由于工业废水中成分复杂，重金属及有毒物质多，且大多很少含 有微生物生长的必备碳源和能源，故而生物法在处理工业废水时有很大的限制当然也
10、有外加碳源和能源的条件对某些成分不复杂的工业废水进行处理。2。生产工艺及产污环节21工艺简介化肥指的是利用化学工艺生产的用化学方法生产的含有氮、磷、钾等元素的肥料 统称为化肥。主要的产品有氮肥、磷肥和钾肥此外还有含有多种成分的复合肥料、混 合肥料及微量肥料等。化肥生产，尤其是氮肥生产是一个复杂的连续化的工艺生产过 程,需要在密闭的系统内，在高温、高压的条件下进行。211尿素生产工艺图1尿素生产工艺流程图2。1。2磷肥生产工艺偉矿图1磷吧的酸法兰产二艺流程图+硫酸险酸普通磷 漲钙I隣矿重过隣 棍合、化咸H馥钙I氧璘酸枝，一硕，丰燥|囁釀一報 葩酸* I氨或二融 仲和、干燥殆错酸按板映、化成亠硫酸
11、钙尿素，1氨*片和、干燥尿素隣菠矿浓过硫酸混合多磷骏沉笔分离卜磷盛二钙图2磷肥生产工艺流程图2.1.3钾肥生产工艺钾肥全称钾素肥料，即以钾为主要养分的肥料。根据钾肥是否含有氯元素将钾 肥分为含氯钾肥和无氯钾肥。所有的钾盐肥料均为水溶性，但也有某些钾肥含其他不 溶性成分.目前国内以盐湖含钾矿物资源为原料生产氯化钾的工艺主要有以下3大 类：浮选工艺、兑卤盐析工艺(4 #工艺)及热溶冷结晶工艺。(1) 浮选工艺依据选出矿物是否为目的矿又分为正浮选工艺及反浮选工艺2个类别。正浮选工 艺即以氯化钾为浮选目的矿的工艺，选出矿物直接为氯化钾。(2) 兑卤盐析工艺(4 #工艺)即以氯化钠为浮选目的矿,尾矿形式
12、得到低钠光卤石矿，低钠光卤石矿冷分解结晶 氯化钾的工艺。（3）热溶冷结晶工艺即以钾石盐为原料，依据氯化钠与氯化钾在高低温状态下溶解度的不同，在高温 状态下分离氯化钠，低温冷析结晶氯化钾的工艺.2。2产污分析22。1氮肥生产产污分析下图是氮肥生产过程合成氨工艺。j If图3氮肥（尿素）生产工艺从上面过程可以看出污染物主要是造气洗涤水（即由煤炭造气时蒸汽冷凝产生的 多余洗涤循环水）、脱硫段洗涤循环水、地面冲洗水、循环水中的跑冒滴漏部分以及生 活污水等杂排水废水中污染物除氨氮外，还含有少量的氰化物、硫化物、挥发酚等物质, COD浓度总体不高。2。2.2磷肥生产产污分析(1) 废气磷肥生产过程中产生的
13、废气主要含粉尘、颗粒物、二氧化硫等污染物。污染源及 排放见下图4。废气产生装置废气名称上要河染物排放方式排放去向采矿穿孔爆破粉尘粉尘无组织排触间断排空选矿皴碎粉!：琢粒物尤纽织徘放间断排空硫酸增湿尾气烟尘20m烟囱连续排空硫酸尾气S02-,酸雾100m烟囱连续排空磷酸洗涤尾气F、酸雾100m烟囱连续排空洸様尾气颗粒物、NHjLOOlTl 1 连续排空育成凱造气造气吹风气颗粒物、so21 001T1烟囱连续图4磷肥生产过程中废气来源及排放(2)废水磷肥生产过程中产生的废水主要含COD、砷、氟等污染物，其污染源及排放去向见图5.生装置陵水名称上嘤河臬物力式排放去旬PH s SS Clin Zn，到
14、藤家冲尾旷除口选#废水Fb、Cd、Fe. Mn.排入歼水河As. COD、F 、S2硫铁矿渣场Cjj|F| lr辺入污水贮理站厅戒透水匕% Mil jlnJ Un排入人雁河净此1段PH SSh Cu Zm进入污水处理站跖Pb、Fe, Mn, As.同謝T废水SO/ ， PO? ， F 、排入丸fit河站滕衆冲瞬和膏灣FH,理 Pb，Fen磷石囊浆场.澄淸止入何水处磷酸Mm SO/、10、理姑斤循坏使用少IT -r IJ U绘扌卜入人粧河装霊少軾厦PEL SOj、卩Q?、进入污水处理站忑水、地衷冲间断探入上雁河图5废水来源及排放3. 废水处理工艺3.1 氮肥废水处理工艺下面以江苏某化肥有限公司为一家中型合成氨生产企业为例阐述废水处理的工艺 流程,该公司年产 23 万 t 尿素及碳铵产品。3.1。1 工艺分析造气和脱硫废水中氨氮浓度比较高, 宜采取物化和生化脱氮联合工艺。据资料表 明,氨氮质量浓度大于 200 mg/L 对后续生化处理的微生物有毒害作用，不能直接进入 生化池，必须先通过氨吹脱等工艺处理，氨氮质量浓度降低到一定的范围内，约在 110120 mg/L,和杂排水混合后的氨氮质量浓度在7580 mg/L之间，这是较为合 理的平衡点,否则处理费用将难以承受.废水中氨氮的进一步降解，必
