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尿素生產(chǎn)廢水處理設(shè)備工藝技術(shù) 尿素生產(chǎn)廢水處理設(shè)備工藝技術(shù)

伴隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，化工行業(yè)排放的廢水也是呈現(xiàn)出越來(lái)越多的趨勢(shì)，這種現(xiàn)象加重了對(duì)環(huán)境的污染程度，同時(shí)對(duì)人類的身心健康也造成了很大的危害。在這種情況下，必須采用一些科學(xué)合理的辦法，處理好化學(xué)工業(yè)的廢水，尤其是尿素生產(chǎn)的廢水，這樣才有利于我們國(guó)家更好的發(fā)展。

　　1、尿素生產(chǎn)以及尿素廢水處理現(xiàn)狀

　　1.1 尿素生產(chǎn)的歷史

　　我們國(guó)家尿素的生產(chǎn)已經(jīng)有了幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在來(lái)看，我們國(guó)家也已經(jīng)形成了很多大、中、小型的尿素裝置。在20世紀(jì)70年代左右，我們國(guó)家建成了50多家中型的生產(chǎn)氮肥的企業(yè)，其中有40多家的尿素裝置都是采用水溶液全循環(huán)法尿素工藝[1]。80年代以后，我國(guó)新建的中型尿素裝置基本上都是采用二氧化碳?xì)馓岱ê桶睔鈿馓岱ǖ哪蛩毓に?。后?lái)，我國(guó)又建成了100多套小型的尿素裝置，其中只有2套采用的是二氧化碳?xì)馓岱?，有一套采用的是ACES法工藝，剩下的全部是采用水溶液全循環(huán)法尿素工藝，還有很多企業(yè)采用的是水溶液全循環(huán)法尿素工藝的翻版，并且這些企業(yè)通過(guò)公司自籌資金建設(shè)小型尿素裝置。

　　1.2 尿素廢水處理

　　尿素生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水經(jīng)過(guò)處理是能夠做到全部被回收利用的。尿素廢水中的尿素、氨氣以及二氧化碳在水解與吸收的系統(tǒng)中被濃縮，然后作為原料重新回到尿素生產(chǎn)的系統(tǒng)中去。尿素在剩余廢水中的含量比較低，這些廢水可以作為工業(yè)用水或者是鍋爐給水。在20世紀(jì)90年代后期，一些大型的尿素生產(chǎn)企業(yè)不斷地對(duì)原有解吸系統(tǒng)和水解系統(tǒng)進(jìn)行改造，同時(shí)還加強(qiáng)了對(duì)操作過(guò)程的管理，并且在操作的過(guò)程中嚴(yán)格控制處理的指標(biāo)，這樣使得尿素廢液中尿素和氨的含量都保持在可以接受的范圍。同時(shí)，解吸出來(lái)的尿素和氨還能夠返回到尿素的生產(chǎn)系統(tǒng)之中重新利用。與此同時(shí)，一些小型企業(yè)也已經(jīng)增加了尿素深度水解系統(tǒng)，從而使得尿素廢水的處理水平大幅度的提升，實(shí)現(xiàn)了由尿素廢水不達(dá)標(biāo)到尿素廢水回收利用的轉(zhuǎn)變。

　　1.3 尿素廢水處理問(wèn)題

　　目前我國(guó)尿素生產(chǎn)廢水處理的情況仍然很不平衡。大型企業(yè)廢水處理的能力較強(qiáng)，中小型企業(yè)廢水處理的能力相對(duì)較小;尿素廢水經(jīng)過(guò)深度處理后能把處理過(guò)后的廢水重新利用的企業(yè)較少，大多數(shù)企業(yè)只是把處理過(guò)后達(dá)標(biāo)的廢水排放出去，造成了資源的浪費(fèi);還有很多中小型企業(yè)沒(méi)有建設(shè)完整的水解系統(tǒng)，這些企業(yè)沒(méi)辦法達(dá)到國(guó)家對(duì)于廢水深度處理的要求。在這種情況下，一旦處理的過(guò)程中出現(xiàn)小的波動(dòng)，那么就很難實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放的要求。因此，我國(guó)對(duì)于尿素工藝廢水回收利用的空間仍舊很大，我們國(guó)家尿素廢水的處理工作任重而道遠(yuǎn)。

　　2、尿素廢水處理技術(shù)

　　2.1 熱力學(xué)水解法處理廢水

　　熱力學(xué)水解法處理尿素廢水就是在處理廢水的過(guò)程中將尿素廢水放在水解塔中。水解塔具有很高的溫度和很強(qiáng)的氣壓，在這種條件下，尿素就會(huì)轉(zhuǎn)化為氨氣和二氧化碳，然后就可以把這2種氣體進(jìn)行回收。這種方法能夠充分的回收尿素廢水中的氮元素，但是這種方法需要較高的技術(shù)以及很高的運(yùn)行成本，所以只有尿素含量過(guò)高的時(shí)候才會(huì)使用這種方法進(jìn)行廢水的處理工作。

　　2.2 化學(xué)氧化法處理廢水

　　化學(xué)氧化法就是通過(guò)對(duì)尿素廢水進(jìn)行電解或者是在尿素廢水中投入化學(xué)試劑，從而使尿素分解，使其在廢水中分離的方法。其中，電解法需要消耗很多的電能，化學(xué)氧化法需要投入大量的人力以及物力，而且很難控制化學(xué)反應(yīng)后的產(chǎn)物。所以，一般不建議使用這種方法。

　　2.3 脲酶水解法處理廢水

　　脲酶水解法對(duì)于尿素廢水的處理效果非常好，但是這種技術(shù)還不是很成熟，脲酶的分離和提純等技術(shù)都有待于進(jìn)一步的研究。同時(shí)，用這種方法處理廢水需要高昂的操作費(fèi)用，所以一般的企業(yè)很難負(fù)擔(dān)得起，這些因素也直接限制了這種方法在尿素廢水處理中的應(yīng)用。

　　2.4 生物水解法處理廢水

　　生物水解法就是通過(guò)生物的作用，將尿素分解為氨氣以及二氧化碳，從而降低尿素廢水中的尿素含量，用生物法處理尿素廢水具有良好的處理效果[3]。但是，如果尿素廢水中尿素的含量過(guò)高時(shí)，需要向廢水中投入足量的有機(jī)物，這樣才能保證反應(yīng)器能夠正常的運(yùn)行。而且，這樣也會(huì)增加反應(yīng)器的運(yùn)行成本。

　　3、處理尿素廢水的工藝

　　3.1 序批式活性污泥法處理尿素廢水

　　用序批式活性污泥法處理尿素廢水時(shí)，選擇的試驗(yàn)裝備反應(yīng)器的高度為1000mm，內(nèi)部直徑150mm，這種工藝能夠有效去除尿素廢水中的尿素，并且在最佳的反應(yīng)條件下，pH值會(huì)穩(wěn)定在7到8之間，反應(yīng)時(shí)間大概在12h左右，用這種方法可以去除尿素廢水中90%的尿素。

　　3.2 兩級(jí)曝氣生物濾池處理尿素廢水

　　用兩級(jí)曝氣生物濾池方法處理尿素廢水時(shí)，我們選擇的實(shí)驗(yàn)裝備的直徑是150mm，底部厚度為200mm，柱高4200mm，這種裝置每小時(shí)可以處理50L的廢水，尿素廢水在濾池的底部進(jìn)入，在頂部流出，同時(shí)還要使用穿孔管曝氣，氣體和水體的比例是3比1，在進(jìn)行反沖洗的時(shí)候需要使用氣水聯(lián)合反沖洗的方法，氣體和水的比例也是3∶1。在正常情況下，這種方法對(duì)尿素廢水處理的去除率均能超過(guò)85%，用這種方法處理高濃度尿素廢水效果比較穩(wěn)定。

　　3.3 固定化生物流化床處理尿素廢水

　　用固定化生物流化床處理尿素廢水。在實(shí)驗(yàn)中，首先在池子內(nèi)部添加大孔的載體，并通過(guò)串聯(lián)的方式把它們連接起來(lái)，這樣就可以使廢水在池子底部進(jìn)入，在池子的頂部排出。實(shí)際運(yùn)行看來(lái)，當(dāng)廢水在池子停留的時(shí)間在20h左右的時(shí)候，這種方法可以去除92%的總氮、95%的氨氮以及99%的尿素。由此可見，這種方法對(duì)于尿素廢水的處理情況相對(duì)較好。

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　尿素廢水中含有氨氣、二氧化碳以及尿素等成分，這些成分經(jīng)過(guò)處理后可以作為尿素生產(chǎn)的原料回到尿素生產(chǎn)的系統(tǒng)中來(lái)，尿素廢水經(jīng)過(guò)深度處理之后也可以作為企業(yè)的工業(yè)用水被使用。這樣不僅可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)也可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。做好了尿素企業(yè)的污水處理，尿素生產(chǎn)企業(yè)才能取得良性循環(huán)，尿素企業(yè)才能夠真正的實(shí)現(xiàn)健康發(fā)展。