500t/d 氨氮废水处理项目
技术方案
项目名称：氨氮废水处理
第一部分设计概述
一．设计原则及依据：
将废水中的氨予以脱除，并以浓氨水的形式回收利用，同时实现废水中氨氮达标。
1、废水：
废水量：500t/d；
NH3-N：4000~10000mg/L，平均值为6000mg/L；
水温：暂按30℃设计。
2、脱氨水质：
脱氨水NH3-N：≤10mg/L。
3、回收氨水：
浓氨水浓度（wt）：15~20%。
二．废水脱氨工艺选择：
针对传统汽提废水脱氨技术中存在的蒸汽耗量大，废水处理单耗高的问题，本项目将采用新型节能氨氮废水处理技术——内耦合高效节能汽提精馏脱氨技术，在实现废水达标、氨氮资源化利用的同时，减少蒸汽消耗，降低企业运行成本。
内耦合节能汽提脱氨技术相对于常规汽提脱氨技术每吨废水蒸汽消耗降低约50%，仅此一项本项目每年可以节约蒸汽消耗约250万元（蒸汽以180元/吨计）。
三．废水脱氨工艺流程考虑主要因素
1．工艺过程可靠，满足生产任务的要求。
2．操作简便，安全可靠，操作弹性大。
3．设备投资费用尽可能低。
4．单位产品的能耗尽可能低。
四．工艺流程图（见附页）
内耦合节能汽提脱氨系统工艺流程图见附页，图号BUCT-TA1601。
五．工艺流程说明：
生产产生的含氨废水首先在含氨废水泵入口加入32%液碱调节pH至12以上，经泵升压，通过原料预热器预热升温后，分成两部分氨氮废水送入内耦合
汽提精馏塔。
一部分废水进入内耦合汽提精馏塔汽提I区，操作压力0.5Mpa，加热蒸汽压力为0.6~0.8Mpa。内耦合汽提精馏塔汽提I区塔釜产生氨含量低于10mg/L的脱氨废水，送入内耦合汽提精馏塔汽提II区闪蒸。
内耦合汽提精馏塔汽提I区产生的含氨蒸汽作为内耦合汽提精馏塔汽提II 区的加热蒸汽使用，通过再沸器II冷凝、精馏采出浓氨气，送入内耦合汽提精馏塔精馏区精馏。
一部分氨氮废水进入内耦合汽提精馏塔汽提II区，采用内耦合汽提精馏塔汽提I区冷凝热量，通过再沸器II产生蒸汽汽提。内耦合汽提精馏塔汽提II区塔釜产生氨含量低于10mg/L的脱氨废水。内耦合汽提精馏塔汽提II区与内耦合汽提精馏塔汽提I区的脱氨水一道通过原料预热器回收热量后排出。
在内耦合汽提精馏塔塔顶冷凝器中，来自内耦合汽提精馏塔汽提I区和内耦合汽提精馏塔汽提II区的蒸汽及氨气冷凝精馏，产生浓氨气采出。
内耦合汽提精馏塔塔顶冷凝器中采出浓氨气进入氨气吸收塔，采用工艺水吸收氨气，得到15~20％左右的浓氨水。
六、循环水用量：
本装置循环冷却水水用量约为300吨/小时（夏季最大用量）。
第二部分主要设备及参数
1、内耦合汽提精馏塔：
设备形式：立式填料塔；
填料形式：304/RPP鲍尔环；
设备直径：Φ1300mm/Φ2500mm；
设备高度：~45m；
设备主体材质：304；
塔内件材质：304；
设备数量：1台。
2、原料预热器：
设备形式：卧式管壳式换热器；
设备换热面积：A＝300m2；
设备材质：304；
设备数量：1台。
3、氨水冷却器：
设备形式：板式换热器；
换热面积：A＝35m2；
设备材质：304；
设备数量：1台。
4、再沸器I：
设备形式：立式管壳式换热器；
设备换热面积：A＝225m2；
设备材质：304；
设备数量：1台。
5、再沸器II：
设备形式：立式管壳式换热器；
设备换热面积：A＝225m2；
设备材质：304；
设备数量：1台。
6、塔顶冷凝器：
设备形式：立式管壳式换热器；
设备换热面积：A＝225m2；
设备材质：304；
设备数量：1台。
7、塔顶回流罐Ⅰ：
设备形式：卧式储罐；
设备总容积：V＝2m3；
设备材质：304；
设备数量：1台。
8、塔顶回流罐Ⅱ：
设备形式：卧式储罐；
设备总容积：V＝2m3；
设备材质：304；
设备数量：1台。
9、氨气吸收塔：
设备形式：立式填料设备；
填料形式：RPP鲍尔环；
设备直径：Φ400mm/Φ800mm/Φ1600mm；
设备高度：~25m；
设备材质：304；
设备数量：1台。
10、塔釜液泵：
设备形式：离心泵；
流量：25m3/h；
扬程：40m；
设备材质：304；
设备数量：2台（用一备一）。
11、塔釜液循环泵Ⅰ：
设备形式：离心式管道泵；
流量：250m3/h；
扬程：10m；
设备材质：304；
设备数量：1台。
12、塔釜液循环泵II：
设备形式：离心式管道泵；
流量：250m3/h；
扬程：10m；
设备材质：304；
设备数量：1台。
13、塔顶回流泵I：
设备形式：漩涡泵；
流量：2.5m3/h；
扬程：60m；
设备材质：304；
设备数量：2台（用一备一）。14、塔顶回流泵Ⅱ：
设备形式：漩涡泵；
流量：2.5m3/h；
扬程：60m；
设备材质：304；
设备数量：2台（用一备一）。15、浓氨水循环泵：
设备形式：离心泵；
流量：20m3/h；
扬程：30m；
设备材质：304；
设备数量：2台（用一备一）。16、氨氮废水进料泵：（流程中未标出）
设备形式：离心泵；
流量：25m3/h；
扬程：120m；
设备材质：304；
设备数量：2台（用一备一）。17、碱液进料泵：（流程中未标出）
设备形式：计量泵；
流量：1000L/h；
扬程：30m；
设备材质：304；
设备数量：2台（用一备一）。
注：由于对项目现场不了解，以上所列设备不包括液碱储罐、浓氨水储罐。
第三部分系统投资估算
因为对项目有关情况尚不明确，本投资估算仅对废水汽提脱氨系统有关设备、仪表、土建等的投资估算如下：
投资估算补充说明：
1、本投资估算不包括氨氮废水由生产装置到本装置的界区外管道。
2、本投资估算不包括公用工程（变电、循环水、冷冻、压缩风、仪表风等）、公用工程界区外管道（水、汽、风等）、界区外电缆外线及桥架、界区外管及管廊等。
3、本投资估算不包括前期场地准备费用（假如场地需要大量回填或平整等）。
4、本投资估算中电气开关使用中档产品，比如人民电器、士林等，若采用施耐德或ABB等高端产品，则价格另协商。
5、本投资估算中仪表及控制系统采用PLC系统。
第四部分主要经济技术指标
汽提脱氨系统主要经济技术指标如下表所示：
注：回收氨按废水平均氨氮含量计
综上所述，该氨氮废水处理的成本约为10元/吨废水。
第五部分废水脱氨主要工程业绩
（1）BASF南京催化剂有限公司，氨氮废水处理量8吨/小时，进口废水氨氮含量12000mg/L，出口废水氨氮含量3~5mg/L。采用汽提精馏脱氨成套技术（BUCT－SRAT），以15~20%浓氨水形式回收。
（2）中石化齐鲁催化剂分公司，氨氮废水处理量30吨/小时，进口废水氨氮含量8000mg/L，出口废水氨氮含量5~8mg/L。采用蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT），以硫酸铵形式回收。
（3）中石化长岭催化剂分公司，氨氮废水处理量75吨/小时，进口废水氨氮含量8000mg/L，出口废水氨氮含量2~5mg/L。采用蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT），以硫酸铵形式回收。
（4）中石化齐鲁催化剂分公司，氨氮废水处理量40吨/小时，进口废水氨氮含量8000mg/L，出口废水氨氮含量4~7mg/L。采用蒸汽循环汽提脱氨成套技术（BUCT－SCAT），以硫酸铵形式回收。
（5）中石化九江分公司，氨氮废水（含炭黑）处理量50吨/小时，进口废水氨氮含量3000mg/L，出口废水氨氮含量40~80mg/L。采用超重力汽提脱氨成套技术（BUCT－HSAT），以15~20%浓氨水形式回收。
（6）中石化九江分公司，氨氮废水（含炭黑）处理量1吨/小时（中试装置），进口废水氨氮含量3000mg/L，出口废水氨氮含量50~100mg/L。采用超重力汽提脱氨成套技术（BUCT－HSAT），以15~20%浓氨水形式回收。