項(xiàng)目投運(yùn)后，陜西渭河煤化工集團(tuán)有限責(zé)任公司原料采用方式由鐵路運(yùn)輸變?yōu)楣茌斆簼{，原用制漿廢水將退出使用，若該廢水不能被科學(xué)處理將無法按設(shè)計(jì)能力接受管輸煤漿用量，達(dá)不到設(shè)計(jì)范疇。為此，陜西渭河煤化工集團(tuán)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱渭河化工公司）對(duì)不同廢水處理技術(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)、技術(shù)對(duì)比研究，初步確定采用多“金屬氧化+兩步法鳥糞石沉淀”處理高氨氮廢水技術(shù)。

1、高氨氮廢水來源及成分分析

陜西渭河煤化工公司采用水煤漿氣化工藝，原料煤經(jīng)過磨煤機(jī)加水混合（60%）成水煤漿，由泵送入氣化爐，在高溫、高壓下與氧氣反應(yīng)生成粗煤氣，粗煤氣經(jīng)過洗滌后進(jìn)入變換工段，經(jīng)過變換爐變換調(diào)節(jié)組分后進(jìn)一步處理、合成產(chǎn)品，液相組分經(jīng)過汽提塔后，一部分由泵送至灰水工段處理，另外一部分（含高氨氮）無法處理的水返回制漿系統(tǒng)。管輸煤漿項(xiàng)目投用后導(dǎo)致制漿廢水將退出系統(tǒng)，對(duì)該廢水的處理迫在眉睫。制漿廢水的原始氨水濃度約為1.5%，其中含碳酸銨約20%、硫化銨約5%，COD含量3752.78mg/L，主要指標(biāo)分析見表1。

2、高氨氮水的資源化利用

2.1 汽提脫酸+雙效節(jié)能汽提脫氨工藝

采用汽提脫酸+雙效節(jié)能汽提脫氨工藝對(duì)含二氧化碳、硫化氫及氨氮的廢水進(jìn)行脫酸、脫氨處理，廢水中的氨以15%~20%的氨水回收，實(shí)現(xiàn)資源化利用；汽提脫酸排出的硫化氫、二氧化碳等酸性氣體送入硫回收裝置。脫酸脫氨處理后的廢水送生化處理，脫酸工藝流程見圖1。

汽提脫酸采用單塔加壓汽提工藝，塔頂獲得較高濃度的酸性氣體（硫化氫、二氧化碳），塔底脫酸廢水送雙效節(jié)能汽提脫氨系統(tǒng)。

2.1.1 汽提脫酸工藝

來自界區(qū)外的氨氮廢水，一部分（約6~9m3/h）送至汽提脫酸塔頂部噴淋，控制塔頂溫度30~50℃；另一部分（約16~19m3/h）酸性氨氮廢水首先經(jīng)過脫酸塔預(yù)熱器Ⅰ與脫氨廢水換熱升溫后，再經(jīng)過脫酸塔預(yù)熱器Ⅱ與脫酸廢水換熱升溫后送至汽提脫酸塔中部，與來自塔釜的上升蒸汽逆流接觸進(jìn)行脫酸處理，脫酸塔再沸器加熱蒸汽壓力為1.0MPa；脫酸塔操作壓力0.5MPa，操作溫度155℃。塔底脫酸廢水回收部分熱量后送汽提脫氨塔，脫酸廢水硫化氫含量小于100mg/L；塔頂酸性氣體（硫化氫、二氧化碳等）經(jīng)過脫酸塔頂冷凝器，液相回流，酸性氣體送界區(qū)外。

2.1.2 雙效節(jié)能汽提脫氨工藝

汽提脫氨工藝流程如圖2所示，一部分（約12.5m3/h）脫酸廢水在0.5MPa壓力下被送入汽提脫氨塔Ⅰ。汽提脫氨塔Ⅰ塔釜采用再沸器Ⅰ加熱塔釜液產(chǎn)生上升蒸汽，加熱蒸汽壓力為1.0MPa。汽提脫氨塔Ⅰ塔釜產(chǎn)生氨含量低于15mg/L的脫氨廢水，溫度約為155℃，送入汽提脫氨塔Ⅱ塔釜閃蒸。

汽提脫氨塔Ⅰ塔頂產(chǎn)出的含氨蒸汽作為汽提脫氨塔Ⅱ加熱蒸汽使用，通過再沸器Ⅱ冷凝、精餾采出含量為50%~60%左右的氨氣，送入汽提脫氨塔Ⅱ精餾段中部精餾。

另一部分脫酸廢水（約12.5m3/h）進(jìn)入汽提脫氨塔Ⅱ，采用汽提脫氨塔Ⅰ塔頂冷凝熱量，通過再沸器Ⅱ產(chǎn)生蒸汽汽提，操作壓力控制在0.05MPa。汽提脫氨塔Ⅱ塔釜產(chǎn)生氨含量低于15mg/L的脫氨廢水。汽提脫氨塔Ⅱ與汽提脫氨塔Ⅰ的脫氨水一起通過脫酸塔預(yù)熱器Ⅰ回收熱量后排出。

在汽提脫氨塔Ⅱ塔頂冷凝器中，來自汽提脫氨塔Ⅰ和汽提脫氨塔Ⅱ的蒸汽及氨氣冷凝精餾，產(chǎn)生含量約為90%的氨氣采出。汽提脫氨塔Ⅱ塔頂冷凝器中采出的含量為90%左右的氨氣進(jìn)入氨氣吸收塔，采用工藝水吸收氨氣，得到10%~15%左右的濃氨水。

經(jīng)脫酸脫氨處理后，廢水中的NH3含量不大于15mg/L，硫化氫（或硫化物）含量不大于100mg/L。廢水中的氨以10%~15%的濃氨水回收，可供相關(guān)企業(yè)（對(duì)S2-有影響的除外）作為原料使用；廢水中的硫化物以硫化氫及二氧化碳等混合氣體形式回收，壓力0.3~0.5MPa。

2.2 氨吹脫+多元金屬催化+鳥糞石處理廢水

氨吹脫+多元金屬催化+鳥糞石的廢水處理工藝流程如圖3所示，源水首先進(jìn)入氨吹脫塔進(jìn)行吹脫，然后加入藥劑進(jìn)行多元催化，再在鳥糞石沉淀池中進(jìn)行沉淀，后送至生化系統(tǒng)處理。

2.2.1 氨吹脫工藝

氨吹脫工藝是在一定溫度、壓力下，往廢水中通入空氣，使得廢水中的氨氮能夠游離解析達(dá)到去除分離的目的。

基本原理：吹脫的理論依據(jù)是氣液相平衡和傳質(zhì)速度理論，對(duì)于稀溶液，在一定溫度，當(dāng)氣液之間達(dá)到相平衡時(shí)，溶質(zhì)氣體在氣相中的分壓與該氣體在液相中的濃度成正比——亨利定律，即P=EX。常見的吹脫裝置有吹脫池和吹脫塔（填料塔或篩板塔）之分，吹脫工藝影響因素如下：溫度（通常情況溫度越高越有利于吹脫效果）、氣液比、pH、油類物質(zhì)、表面活性劑，吹脫工藝用于處理氨氮廢水。吹脫處理的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易行，氨氮去除效率高，技術(shù)成熟，缺點(diǎn)能耗高，二次污染嚴(yán)重，吹脫塔易結(jié)垢等。研究發(fā)現(xiàn)若用煤氣吹脫硫胺和AAO生化法聯(lián)運(yùn)，脫出工業(yè)廢水中的氨氮。這種新技術(shù)比直接空氣吹脫的效率更高，成本更低，工藝更簡(jiǎn)單，其處理效率可達(dá)96%以上。