2. 2 蒸氨处理
工艺参数 进塔氨水流量为3 m3/h、温度≥35℃、氨氮浓度为3%、pH 值为11 左右; 进塔蒸汽流量为0.6 m3/h、压力为0.3 MPa、温度为150 ℃; 蒸氨塔顶部压力控制在0.01 MPa、底部压力控制在0.03 MPa; 塔顶温度控制在90 ~95 ℃; 分缩器后温度控制在68 ~75 ℃; 回收氨水浓度>10%、温度<35 ℃; 塔底采出水氨氮浓度<150 mg/L。
蒸氨原理 蒸氨工艺依据蒸发冷凝原理,利用过热蒸汽直接加热,氨水中的氨受热蒸发后,再经冷凝使气氨液化。本工程采用径向侧导垂直筛板蒸氨塔,蒸汽与氨水逆流接触,依靠气体动能,将液相破碎成大量小颗粒的液滴,有效缩短了氨分子在液相中的传递路径,大大增加了气液接触面积,强化了气液相界面的快速更新,蒸氨效率高达99.5%。
氨洗原理 依据化学吸收原理,用软水(初始)或稀氨水吸收气态氨生成氨水,并放出大量热,利用冷却装置将热量移走,使氨水温度控制在35 ℃。来自蒸氨塔的氨蒸汽经塔顶分缩器冷凝后进入喷射器,与来自氨水吸收槽经冷却后的循环氨水混合吸收,生成浓度>10%的氨水,在吸收槽顶部设置1 座二次吸收塔,补入系统的软水由塔顶加入,可进一步减少氨气排放量。塔顶分缩器和循环氨水冷却用水水源来自调节池。主要设备见表2。
2. 3 氨吹脱处理
工艺参数 进塔氨水流量为10 m3/h、温度为25℃、氨氮浓度≤300 mg/L、pH 值约为11; 进塔压缩空气流量为19 517 m3/h; 塔底采出水氨氮浓度≤35mg/L。吹氨塔尺寸为1 800 mm × 18 000 mm,材质为S304,填料高度为6 m。
吹脱法去除氨氮具有效果较好、操作简便、易于控制等优点,是目前常用的物化脱氮技术。本工程自蒸氨塔底采出水与洗涤废水在调节池内混合,利用采出水的温度将混合水温预热到约25 ℃,因为洗涤废水pH 值很高,不需额外加碱调节,因而节省运行成本。废水由泵打入吹氨塔,塔内设置填料,以促进空气和水的充分接触。废水从塔的上部淋洒到填料上形成水滴,在填料间隙依次向下滴,同时用风机从塔底吹入空气,使水滴不断破碎、形成,气水充分接触,游离氨从水中逸出,高空排放,氨脱除率达到90%以上。
① pH 的影响。氨氮废液中存在如下反应。提高pH 值破坏电离平衡,使平衡向左移,液体中游离氨浓度增大,推动界面的传质速率,能够提高废水中氨氮的吹脱效率。当pH 值>11 后,废水中的氨氮90% 以上为游离氨,再提高pH 值对吹脱效率影响不大。在操作中,选取吹脱氨氮废水的pH 值为11,以避免因碱的大量加入而增大处理成本。
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