关于脱硝催化剂生产废水处理工艺
发布日期：2018-08-31 浏览次数：84
随着我国脱硝催化剂产业的发展，其产生的废水处理问题也日益突出。脱硝催化剂生产过程中会产生高氨氮废水，如不经处理，排入外部环境将导致水体的富营养化，影响生态环境［1］。
催化剂生产废水主要来源于氨洗涤塔废水、模具清洗房废水及部分地面冲洗水。废水水质具有如下特性［2］:
①废水中氨氮浓度较高，尤其是氨洗涤塔排放废水，可达到1 000mg/L 以上;
②氨洗涤塔(氨气经3%稀硫酸溶液吸收) 废水含盐量高;
③生产废水BOD5值较低，废水可生化性较差;
④不同水源来水水质相差大且不同生产阶段产生的水量变化较大。
1 工程概况
某省属能源集团下属脱硝催化剂厂是家专业生产脱硝催化剂的企业，年产6 000 t SCＲ脱硝催化剂。现有废水处理站采用蒸发结晶进行预处理，并结合A2/O 生化组合工艺处理厂区生产废水与生活污水，出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996) 级标准后直接外排。
1. 1 设计规模
该工程主要处理生产废水与生活污水。生产废水间歇排放，平均水量约为2m3/h。生活污水量平均约为1m3/h，综合设计废水处理能力为72m3/d。
1. 2 设计进、出水水质
具体设计进、出水水质见表1(仅选取主要污染指标作为设计指标)。
从表1 可以看出，脱硝催化剂生产废水具有氨氮含量高、BOD5值低、可生化性差等特性。
2 工艺流程及特点
2. 1 工艺流程
氨洗涤塔、模具清洗及地面冲洗废水在收集池混合后，根据液位情况对混合后的废水进行曝气调节; 调节后的废水经泵提升后进入预沉淀池，加药后利用化学沉淀去除废水中的悬浮物和部分氨氮; 预沉淀池出水经pH 值调节后通过蒸发结晶装置进行脱盐预处理，结晶析出的硫酸铵废盐委托处理或综合利用，出水与生活污水在调节池混合后经泵提升依次通过厌氧、兼氧、好氧等工段处理后，出水终达标排放。各工艺段污泥排入污泥池，上清液回流，底泥定期清理外运。
工艺流程如图1 所示。
2. 2 工艺特点
①蒸发结晶作为预处理降低了废水中的氨氮以及含盐量，大大减弱了其对后续生物菌活性的抑制作用，提高了生化处理效果。
②利用蒸发结晶作为去除氨氮的方法，避免了采用折点氯化会增加新的危险源(氯或次氯酸钠) 、空气吹脱会产生新的氨气等缺点。同时为后续生化处理大大降低了氨氮负荷。
③生活污水的引入提高了废水的BOD5浓度，废水的可生化性得到增强，保证了后续生化处理效果。
④在提高废水可生化性的同时也处理了生活污水，减少了生活污水处理设施的投资，具有较好的经济效益。
3 主要构筑物及设备
①收集池
生产废水间歇排放，平均水量约为2m3/h。设废水收集池1 座，采用地下钢筋混凝土结构，有效容积为20m3，HＲT 为10 h。设置2 台潜水泵(1 用1备)，单泵Q=2m3/h，H=100 kPa，利用液位计控制泵的启停。曝气调节采用厂用压缩空气。
②预沉淀池
设预沉淀池1 座，采用半地下钢筋混凝土结构，形式为网格絮凝反应平流沉淀池。池体尺寸为7m×1．5m×3．2m，表面负荷为0．2m3/(m2·h) (为保障沉淀效果以及结合场地条件，设计选值较低)。
③蒸发结晶装置
设蒸发结晶装置1 座，处理能力为2 t/h，外形尺寸为6．5m×6．0m×15m，蒸发量为1．93 t/h，加热面积为136m2，蒸汽耗量为733 kg/h，蒸汽利用厂用工艺剩余蒸汽，压力为0．3 ～ 0．5mPa (饱和蒸汽)。采用三效蒸发结晶硫酸铵，并配套蒸发结晶系统内所有辅助设备与材料。
④调节池
设调节池1 座，地下式钢筋混凝土结构，有效容积为30m3，HＲT 为10 h。设2 台提升水泵(1 用1备)，单台Q=3m3/h，H=150 kPa。
⑤ A2/O 生化处理池
设A2/O 生化处理池1 座，尺寸为8．0m×6．0m×3．0m，钢筋混凝土结构。含厌氧池、兼氧池、好氧池、终沉池、清水池，配备曝气风机、混合液回流泵、污泥回流泵、清水泵等。
⑥污泥池
设污泥池1 座，地下式钢筋混凝土结构，有效容积为22．5m3。主要设备: 污泥泵2 台(1 用1 备)，单台Q=15m3/h，H=180 kPa。
⑦加药及配电间
加药及配电间采用砖混结构，设3 套加药装置，絮凝剂、助凝剂及酸碱调节加药系统各套。
4 运行情况
该工程自调试运行以来，处理效果稳定，各工艺段出水水质见表2。
从表2 可看出，经该工艺蒸发结晶与沉淀预处理后，调节池中废水氨氮含量急剧降低; 在调节池引入生活污水后，废水生化性得到提高，终出水水质指标于《污水综合排放标准》(GB 8978—1996) 级标准。
5 经济技术指标
该工程总投资约320 万元，直接运行费用为6．23 元/m3。其中电费为288．62 元/d，药剂费为50．41 元/d，人工费为109．68 元/d，蒸汽来自生产工艺剩余蒸汽，费用不计。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
6 结语
①采用蒸发结晶作为预处理降低了废水中的氨氮以及含盐量，大大减弱了其对后续生物菌活性的抑制作用。
②生活污水的引入可提高废水可生化性，保证了后续生化处理效果。
③采用蒸发结晶/ 生化组合工艺处理脱硝催化剂生产及生活污水，出水水质可达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996) 的级标准。
脱硝催化剂
随着我国脱硝催化剂产业的发展，其产生的废水处理问题也日益突出。脱硝催化剂生产过程中会产生高氨氮废水，如不经处理，排入外部环境将导致水体的富营养化，影响生态环境［1］。
催化剂生产废水主要来源于氨洗涤塔废水、模具清洗房废水及部分地面冲洗水。废水水质具有如下特性［2］:
①废水中氨氮浓度较高，尤其是氨洗涤塔排放废水，可达到1 000mg/L 以上;
②氨洗涤塔(氨气经3%稀硫酸溶液吸收) 废水含盐量高;
③生产废水BOD5值较低，废水可生化性较差;
④不同水源来水水质相差大且不同生产阶段产生的水量变化较大。
1 工程概况
某省属能源集团下属脱硝催化剂厂是家专业生产脱硝催化剂的企业，年产6 000 t SCＲ脱硝催化剂。现有废水处理站采用蒸发结晶进行预处理，并结合A2/O 生化组合工艺处理厂区生产废水与生活污水，出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996) 级标准后直接外排。
1. 1 设计规模
该工程主要处理生产废水与生活污水。生产废水间歇排放，平均水量约为2m3/h。生活污水量平均约为1m3/h，综合设计废水处理能力为72m3/d。
1. 2 设计进、出水水质
具体设计进、出水水质见表1(仅选取主要污染指标作为设计指标)。
从表1 可以看出，脱硝催化剂生产废水具有氨氮含量高、BOD5值低、可生化性差等特性。
2 工艺流程及特点
2. 1 工艺流程
氨洗涤塔、模具清洗及地面冲洗废水在收集池混合后，根据液位情况对混合后的废水进行曝气调节; 调节后的废水经泵提升后进入预沉淀池，加药后利用化学沉淀去除废水中的悬浮物和部分氨氮; 预沉淀池出水经pH 值调节后通过蒸发结晶装置进行脱盐预处理，结晶析出的硫酸铵废盐委托处理或综合利用，出水与生活污水在调节池混合后经泵提升依次通过厌氧、兼氧、好氧等工段处理后，出水终达标排放。各工艺段污泥排入污泥池，上清液回流，底泥定期清理外运。
工艺流程如图1 所示。
2. 2 工艺特点
①蒸发结晶作为预处理降低了废水中的氨氮以及含盐量，大大减弱了其对后续生物菌活性的抑制作用，提高了生化处理效果。
②利用蒸发结晶作为去除氨氮的方法，避免了采用折点氯化会增加新的危险源(氯或次氯酸钠) 、空气吹脱会产生新的氨气等缺点。同时为后续生化处理大大降低了氨氮负荷。
③生活污水的引入提高了废水的BOD5浓度，废水的可生化性得到增强，保证了后续生化处理效果。
④在提高废水可生化性的同时也处理了生活污水，减少了生活污水处理设施的投资，具有较好的经济效益。
3 主要构筑物及设备
①收集池
生产废水间歇排放，平均水量约为2m3/h。设废水收集池1 座，采用地下钢筋混凝土结构，有效容积为20m3，HＲT 为10 h。设置2 台潜水泵(1 用1备)，单泵Q=2m3/h，H=100 kPa，利用液位计控制泵的启停。曝气调节采用厂用压缩空气。
②预沉淀池
设预沉淀池1 座，采用半地下钢筋混凝土结构，形式为网格絮凝反应平流沉淀池。池体尺寸为7m×1．5m×3．2m，表面负荷为0．2m3/(m2·h) (为保障沉淀效果以及结合场地条件，设计选值较低)。
③蒸发结晶装置
设蒸发结晶装置1 座，处理能力为2 t/h，外形尺寸为6．5m×6．0m×15m，蒸发量为1．93 t/h，加热面积为136m2，蒸汽耗量为733 kg/h，蒸汽利用厂用工艺剩余蒸汽，压力为0．3 ～ 0．5mPa (饱和蒸汽)。采用三效蒸发结晶硫酸铵，并配套蒸发结晶系统内所有辅助设备与材料。
④调节池
设调节池1 座，地下式钢筋混凝土结构，有效容积为30m3，HＲT 为10 h。设2 台提升水泵(1 用1备)，单台Q=3m3/h，H=150 kPa。
⑤ A2/O 生化处理池
设A2/O 生化处理池1 座，尺寸为8．0m×6．0m×3．0m，钢筋混凝土结构。含厌氧池、兼氧池、好氧池、终沉池、清水池，配备曝气风机、混合液回流泵、污泥回流泵、清水泵等。
⑥污泥池
设污泥池1 座，地下式钢筋混凝土结构，有效容积为22．5m3。主要设备: 污泥泵2 台(1 用1 备)，单台Q=15m3/h，H=180 kPa。
⑦加药及配电间
加药及配电间采用砖混结构，设3 套加药装置，絮凝剂、助凝剂及酸碱调节加药系统各套。
4 运行情况
该工程自调试运行以来，处理效果稳定，各工艺段出水水质见表2。
从表2 可看出，经该工艺蒸发结晶与沉淀预处理后，调节池中废水氨氮含量急剧降低; 在调节池引入生活污水后，废水生化性得到提高，终出水水质指标于《污水综合排放标准》(GB 8978—1996) 级标准。
5 经济技术指标
该工程总投资约320 万元，直接运行费用为6．23 元/m3。其中电费为288．62 元/d，药剂费为50．41 元/d，人工费为109．68 元/d，蒸汽来自生产工艺剩余蒸汽，费用不计。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
6 结语
①采用蒸发结晶作为预处理降低了废水中的氨氮以及含盐量，大大减弱了其对后续生物菌活性的抑制作用。
②生活污水的引入可提高废水可生化性，保证了后续生化处理效果。
③采用蒸发结晶/ 生化组合工艺处理脱硝催化剂生产及生活污水，出水水质可达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996) 的级标准。
脱硝催化剂
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