节能型工业高氨氮废水处理技术

技术内容

该技术将先进的热泵、闪蒸和蒸汽汽提技术有机结合，并具有以下特点：复合汽提脱氨塔能够提高脱氨效率;蒸汽循环热泵和蒸汽喷射压缩器组成热泵机组，可大幅度降低蒸汽消耗量;采用真空闪蒸热量回收技术，避免了传统工艺使用换热器引起的堵塞问题;高氨氮废水处理后可达到国家一级排放标准。

氨氮浓度可由2500～7500mg/L降至15mg/L以下，蒸汽耗量≤50kg/t废水，电耗≤4kW˙h/t废水。

适用范围

适用于处理石油、化工、冶金等行业产生的高氨氮废水。

基本原理

当溶液中pH值在10.8～11.5时，溶液中铵离子将转变成游离氨，此时废水中的氨通过蒸汽汽提的方法易于从液相进入气相，进入气相的氨与稀硫酸反应生成硫酸铵，生成的硫酸铵可作为催化剂制备过程中的原料回用，从而达到废水脱氨的目的。

工艺流程

1.将预处理后的氨氮废水与脱氨后的废水经过闪蒸的蒸汽通过文丘里喷射器直接加热后，加入碱液调节pH值后，送入脱氨塔汽提段的顶部，与脱氨塔汽提段底部来的蒸汽进行逆流接触，汽、液两相在塔内的填料层发生传质，废水中的游离氨气进入汽相。

2.脱氨后的废水进行闪蒸降温，闪蒸产生的蒸汽再进入文丘里喷射器和高氨氮废水混合加热预处理的高氨氮废水，实现脱氨前废水和脱氨后废水的热量交换。闪蒸后的脱氨废水温度降至60℃左右排放。

3.脱氨塔顶部出来的含氨蒸汽经过蒸汽循环热泵增压后进入吸收塔进行氨气吸收。吸收塔同样为逆流设计，含氨蒸汽由塔下部进入塔内，循环吸收液经硫酸循环液泵由塔上部进入塔内。在吸收塔的填料层中汽、液相发生传质及酸碱中和反应，且反应为放热反应，所放出热量最终产生部分蒸汽，在脱氨过程中得到充分利用。

4.蒸汽中的氨被硫酸循环吸收液所吸收，重新变得洁净的蒸汽，以及硫酸和氨反应放热产生的蒸汽一道经过蒸汽喷射器，由公用工程来的补充蒸汽引射增压后，送入到汽提脱氨塔循环使用。

5.硫酸循环吸收液携带着中和反应产物硫酸铵进入塔底。

6.当循环液的pH值到达一定条件时，将吸收循环溶液送到分子筛制备单元，作为原料使用。

关键技术或设计特征

将汽提脱氨技术、节能热泵技术、真空闪蒸技术集成创新。

汽提脱氨后废水经过两次减压闪蒸技术，以进一步降低脱氨废水中的氨氮含量。

该项目采用的吸收塔，将汽提后携带有氨氮的蒸汽用稀硫酸吸收，吸收后形成的硫酸铵作为分子筛合成过程中的原料使用，而经过吸收后重新变得洁净的蒸汽通过热泵机组增压后作为汽提蒸汽循环使用，从而大大的降低了蒸汽消耗量，显著地降低了分子筛生产的成本。

典型规模

催化剂长岭分公司建成75t/h高氨氮废水处理工业装置;

催化剂齐鲁分公司建成了40t/h高氨氮废水处理工业装置。

推广情况

该项目技术已在中国石化催化剂长岭分公司和齐鲁分公司、中石油抚顺石化公司、青岛惠城石化科技有限公司推广应用。

典型案例

(一)项目概况

长岭分公司高浓度氨氮废水(4000～6000mg/L)处理能力50t/h，污水来源于炼油催化剂装置，2008年5月开始工艺包设计，2008年12月完成工程设计，并于2009年2月整套装置开始建设。2010年5月装置竣工并正式投产运行，各项指标均达到了设计要求，并稳定运行至今。

(二)技术指标

根据催化剂长岭分公司和齐鲁分公司出具的标定报告，项目装置运行平稳，氨氮含量由2500～7500mg/L降至15mg/L以下，达到国家一级排放要求(氨氮含量<15 mg/L);蒸汽耗量≤50kg/t废水，较传统技术节省三分之二;电耗≤4kW˙h/t废水，运行效果优于进口同类装置。

(三)投资费用

该项目总投资约1830万元，其中设备投资850万元，基建投资628万元，其他投资352万元，吨水投资费用为24.4万元。主体设备寿命15年。

(四)运行费用

根据2010年5月13日9:00～2010年5月19日9：00催化剂长岭分公司实际运行标定情况，以标定期间物料价格为基准，处理每吨高氨氮污水所需原材料成本16.98元、能耗成本7.25元、回收硫铵产生效益7.96元，即处理每吨高氨氮污水所需费用为16.3元。