焦化废水蒸氨工艺比较

１　前言　优化工艺操作　

降低蒸氨废水的ＮＨ３一Ｎ浓度　

焦化厂　黄金栋　彭爱民　

在焦化废水的处理工艺中，蒸氨（即剩　

余氨水的蒸馏）属焦化废水的一级处理。现　

涟钢焦化厂所产生的剩余氨水已达５８ｍ　／ｈ　（含挥发氨约４０００ｍｇ／Ｌ左右，含油约　

５００ｍｇ／Ｌ）。而每台蒸氨塔（共２台）的原设　计处理能力为３０ｍ　／ｈ，由于两台蒸氨塔是一　

天一备的工艺设计的，现在是开一台蒸氨塔，　

属超设计负荷运行，带来的问题在理论上是　缩短了用Ｎ　ＯＨ分解氨水中的固定氨的化学　

反应时问，降低了蒸氨塔板效率，使得理论塔　板数不够。在实际生产中就表现为经蒸氨后　

的蒸氨废水中的ＮＨ　一Ｎ含量经常超过设计　

值（３００ｍｇ／Ｌ）。ＩＮ＂此，优化蒸氨的工艺及操　

作对降低蒸氨后的废水的ＮＨ，一Ｎ浓度就显　得尤为重要。　

２　工艺流程及分析　

２．１工艺流程　

蒸氨工序的工艺流程见图１。　

２．２分析　

用ＮａＯＨ分解氨水中的固定氨（即　ＮＨ　ＣＬ），其反应式机理如下：　

ＮＨ４　Ｃ１＋ＮａＯＨ—　ＮＨ４　ＯＨ＋ＮａＣＩ　

从工艺流程图、反应机理并结合生产实　践得出制约蒸氨塔处理能力的因素：在设备　

上有氨水的进出管道，在工艺上有蒸氨塔的　

塔顶温度、塔后氨汽温度及加碱量等。而影　响蒸氨废水水质的因素有：剩余氨水含氨量　

（固定氨、挥发氨）；加碱量（包括碱液的浓　

度）；蒸汽压力（流量）；蒸氨塔处理量；剩余　氨水换热后的温度。　

图１　

２．３　存在的问题及原因分析　

在２００８年１月份前，我们完成了对蒸氨　

的部分改造，采取了措施：（ａ）更换部分氨水　

排放管道，并在蒸氨塔下部至顶部加布一根　管道，即双管道输送剩余氨水；（ｂ）对剩余氨　

水输送泵由原来的４０ｍ　／ｈ扩容为８０ｍ　／ｈ。　从设备上对蒸氨的处理能力进行了简单的扩　

容。但发现蒸氨废水的ＮＨ　一Ｎ波动大，数　

值高。　表１为２００８年２月蒸氨废水的ＮＨ　一Ｎ　

数据（单位：ｍｇ／Ｌ）：要求为＜￣３００ｍｇ／Ｌ。　

第１期　２００６年１月　中　氮肥　Ｍ－Ｓｉｚｅｄ　Ｎｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓ　Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ　Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　Ｎｏ．１　Ｊａｎ．２００６　焦化废水处理工艺的改进　戴智明，刘群，甘永地　（安徽淮化集团有限责任公司，安徽准南２３２０３８）　［中图分类号］Ｘ　７８４　［文献标识码］Ｂ　［文章编号］１００４—９９３２（２００６）０１．００２７－０２　我公司焦化厂现有淮７７型捣固式焦炉２座，　设计年产全焦２８０　ｋｔ。为解决多年来焦化厂的废　水处理及排放问题，焦化厂通过改进和完善处理　工艺，使外排水中的酚含量、氰含量、ＣＯＤ含　量和氨氮含量达到排放标准，并将部分终冷水回　用，取得了良好的效益。　１焦化厂的废水来源　焦化厂的废水主要来源于炼焦和煤气净化过　程及焦化产品的精制过程，主要包括以下几路废　水：①脱酚蒸氨后的剩余氨水；②粗苯分离　水；③煤气水封导淋水；④回收工号检修排放　的污水；⑤事故性漫槽及泄漏所产生的废水；　⑥含氨达４００　ｍｇ／Ｌ的需置换的部分终冷水；⑦　设备清洗污水及零星生活水。此外，焦化厂还担　负公司甲醇残液、６６９＃合成氨铜洗废氨水和　６７１＃氨库浓氨水的处理工作。　焦化废水所含污染物包括氨、酚类、多环芳　香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是　一种典型的难处理工业废水，废水中ＣＯＤ含量　≤１　５００　ｍｇ／Ｌ、酚含量为１００－３００　ｍｇ／Ｌ、氰含　量≤３０　ｍｇ／Ｌ、油含量＜１００　ｍｇ／Ｌ、氨氮含量在　３５０　ｍｇ／Ｌ左右。　２焦化废水的处理　２．１对各种废水的处理　（１）剩余氨水　炼焦工序来的氨水焦油经９３ｌ＃冷凝岗位的　机械化氨水焦油澄清槽分离后，部分氨水以３８０　ｔ／ｈ流量由循环氨水泵送往焦炉冷却集气管，剩　［收稿日期］２００５—０８—１８　［作者简介】戴智明（１９６８一），男，江苏靖江人，助理工程师。　余部分以６－８　ｔ／ｈ送到９３５＃溶剂脱酚工序，经　萃取脱酚后送入９３２＃蒸氨工序，蒸氨后送到　４６１＃生化水处理装置进行最终处理。一般脱酚、　蒸氨后废水含酚３００～４００　ｍｇ／Ｌ，含氨氮１００～　４００　ｍｇ／Ｌ。　（２）各路煤气水封污水　焦化厂的焦炉煤气总管线路长，铺设的煤气　水封达１５处之多，且分布在全厂。根据清污分　流的原则，将所有水封废水分别就近集中回收到　８个地下回收槽，并增设公用管线１　８００　１ＴＩ，用８　台水泵分时间段定期抽送至９３１＃机械化氨水焦　油澄清槽，实现所有废水的集中回收，无污水外　排。　（３）粗苯分离水　过去焦化厂将粗苯分离水回入９３３＃煤气终　冷水系统，不仅操作不便，而且由于粗苯分离水　中有时带油，易造成终冷水含油超标，给后系统　处理带来困难。为此，在粗苯分离水排放线路中　增设了一组轻、重油回收槽，定期将粗苯分离水　中轻、重油分别回收补入洗苯系统再利用，除油　后的粗苯分离水引入煤气水封污水地下槽，与煤　气导淋水混合后，定期用泵抽送到９３１＃机械化　澄清槽。　（４）事故、设备清理及泄漏产生的零星废水　焦化厂按４个界区分别设置了点源池，将所　有零星废水集中回收后分类处理。　①９３２￣＊界区（硫铵界区）　废水来源主要为蒸氨原料水、蒸氨废水、硫　铵母液、泄漏的微量硫酸和泵区清洗水。　在界区西侧建一２４　ｍ３的地下回收槽，将所　有零星污水集中隔油、沉淀（中和）后，用泵将　清水抽送到硫铵母液槽，用于配制母液。废油定　期捞送至煤场，实现无外排污水。

摘 要

焦化厂剩余氨水是冶金钢铁行业含氨氮较高的污染源。国内焦化厂为脱除剩余氨水中的氨氮，一般均采用传统的直接蒸汽汽提蒸氨法，蒸氨废水经生化处理后循环使用或外排。但此方法存在成本高，能耗大，脱除率较低，生化处理负荷大等问题，而且长期以来国内氨氮一直未达到国家废水处理的排放标准。因此，迫切需要对焦化厂除氨氮的方法进行改进，使之更符合节能、环保技术经济的要求。

本文利用“煤气吹脱解吸法”中试所得到的最佳数据设计了一条煤气吹脱解析法处理100万吨焦化厂剩余氨水的工艺，利用硫氨工段后的贫氨煤气对剩余氨水进行吹脱，吹脱后的富氨煤气再送到硫氨工段脱氨，从而达到对剩余氨水的处理效果。采用的都是一些较新型的设备，如陶瓷膜过滤器，漩流式反应器，吹脱塔等。而且与传统直接蒸汽蒸氨法相比．具有运行成本低、工艺简单、便于操作等优点。以及与A2/O生化处理工艺的适应性，取得了较好的效果，经处理后的废水中氨氮的脱除率达到95%以上，大大减轻了A2/O法的负荷，为焦化剩余氨水的综合处理指出了一条新路线。

关键词： 剩余氨水； 煤气吹脱解吸法； 氨氮的去除

Abstract

Surplus ammonia water of Coking and Chemistry Plant is the metallurgical

steel trade pollution sources higher in ammonia nitrogen content. Domestic

Coking and Chemistry Plant in order to remove ammonia nitrogen from surplus

ammonia water, adopt traditional direct steam stripping , steam ammonia law

generally, steam the ammonia waste water is recycled after biochemistry deal

1 剩余氨水蒸氨工艺探讨

摘要 分别介绍了水蒸气蒸氨工艺、导热油加热间接蒸氨工艺、管式炉加热间接蒸氨工艺以及水蒸气加热间接蒸氨工艺的工艺流程和特点。国内大多采用水蒸气直接蒸氨工艺，该工艺成熟、简单安全；导热油加热间接蒸氨工艺、管式炉加热间接蒸氨工艺相对较为复杂，但降低了蒸氨废水排放量，在节能减排、增加效益方面有很大的优势。并对蒸氨过程中采用的塔盘形式和性能及塔设备的材质进行了分析比较，可为企业在选择蒸氨工艺及塔设备时提供参考。

关键词 剩余氨水 蒸氨工艺

引 言

蒸氨是将焦化工序产生的化工分离废水和剩余氨水进行蒸馏，通过蒸氨处理后，降低其NH3—N含量，为下一步生化处理进行必要的前期处理。目前，国内大多采用水蒸气蒸氨的工艺，这种工艺具有工艺成熟的特性。另外，也已经出现了一些新的蒸氨工艺：导热油加热间接蒸氨工艺和管式炉加热间接蒸氨工艺以及水蒸气加加热间接氨工艺法等。降低生产成本、节能减排，已经成为国家和企业均十分重视的课题，焦化企业合理选择蒸氨工艺及其相关塔设备有着常重要的意义。

内 容

1 蒸氨工艺

1.1 水蒸气直接蒸氨工艺

剩余氨水经除油后，作为蒸氨的原料氨水，进料经氨水换热器换热升 2 温后，从蒸氨塔的上部进信，塔底通入饱和蒸汽作为热源，对氨水进行直接蒸馏。送入蒸氨装置处理的废水主要含有挥发性氨和固定铵盐，废水中的固定铵是强酸弱碱生成的盐类，在水中加热难以分解，所以在塔的适当部位，加入30%左右的NaOH,进行固定铵分解，反应式如下：

NH4CL+NaOH

NH4OH+NaCL

NH4SCN+NaOH NH4OH+Na SCN

其工工艺流程示于图1

蒸汽蒸氨塔分缩器氨汽循环冷却水下水循环冷却水上水蒸氨废水泵原料氨水蒸氨废水氨水换热器碱液循环冷却水上水循环冷却水下水废水换热器 图1 水蒸气直接蒸氨工艺流程示意图

目前，国内大多采用水蒸气直接蒸氨的工艺，这种工艺具有工艺成熟的特性，工艺简单，投资省，安全可靠性高。