尿素生產(chǎn)中，按反應(yīng)式2個NH₃與—個CO₂反應(yīng)生成—個尿素(NH₂)₂CO和—個水，每生產(chǎn)一噸尿素理論生成300kg水，加上蒸汽及沖洗水，約為350kg～400kg，形成含有大量NH₃和(NH₂)₂CO的冷凝液。國內(nèi)許多尿素生產(chǎn)裝置只經(jīng)過簡單的解吸，其排出液含NH₃量仍達到6000ppm～10000ppm，含尿素1.0%～2.0%，排放后嚴(yán)重污染環(huán)境。

    用解吸深度水解法，經(jīng)水解后，廢液即成為精制水，含氨≤5ppm、尿素≤5ppm，可做鍋爐給水。解吸深度水解法有中壓法和低壓法，圖三為低壓法工藝流程：

    該法包括一個解吸塔(可用原塔)、一個水解解吸塔(操作壓力為1.05～1.15MPa，溫度170～190℃)和一臺水解給料泵，處理后廢液中氨和尿素分別為3～5ppm，做為精制鍋爐給水。

3.3  終端處理

3.3.1  圍堰和事故池

    通過源頭治理并實現(xiàn)了兩個污水閉路循環(huán)和冷卻水閉路循環(huán)之后，尚有一些分散的小股廢水排放，如隔油后油水分離器排水、水封排水、泄漏水、水處理系統(tǒng)排污水、鍋爐排污水、地面沖洗水、生活洗滌水、檢修和事故狀態(tài)下排出的廢液、廢水，以及兩個污水循環(huán)系統(tǒng)排出水，為此，根據(jù)工段的特點設(shè)置圍堰和事故池，清濁分流，分級利用，雨污分流，雨水直接外排；污水與初期雨水均收集于事故池中，集中進行終端處理。

3.3.2氣升式環(huán)流生物處理技術(shù)

    氣升式環(huán)流反應(yīng)器是一種單位體積COD、氨氮負荷大，操作彈性大，抗沖擊能力強、操作費用低的一種有效的生化法處理反應(yīng)器，其工藝流程圖如圖四：

    進入終端的廢水由1^#泵抽送到調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池下布設(shè)一些曝氣環(huán)，經(jīng)過初步曝氣后的廢水由2^#泵送入氣升式環(huán)流反應(yīng)器的上部，反應(yīng)器的下部由空壓機送入空氣進行曝氣，處理后的廢水從上部自流進入折流沉降器中，沉降器中的清水部分溢流進入清水池，沉降器下部污泥用泵重新打入環(huán)流反應(yīng)器中。

    終端廢水采用氣升式環(huán)流反應(yīng)器生物法處理，處理后的水質(zhì)能達到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T48-1999》中城市綠化的水質(zhì)要求(該標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)要求嚴(yán)于《合成氨工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13458—2001》中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)，同時也嚴(yán)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996)中的一級標(biāo)準(zhǔn))。

3.4 水平衡

    經(jīng)過上述的處理，氮肥生產(chǎn)中補充新鮮水大為減少，噸氨廢水排放量控制在2t以下，基本不向外排廢水。按年產(chǎn)10萬噸合成氨、2萬噸甲醇的裝置進行水平衡，補充新鮮水為172.1t/h，即噸氨補充新鮮水為11.36噸，其中循環(huán)過程蒸發(fā)水為101.6噸/h，生產(chǎn)過程化學(xué)反應(yīng)消耗水為48.2t/h，沖渣帶走水4.4t/h，經(jīng)終端處理后的排放水(不含污染物)17.9t/h(1.18t/tNH₃)可再生回用，基本上實現(xiàn)氮肥生產(chǎn)污水零排放。

    2003年，在中國氮肥工業(yè)協(xié)會的組織下，我公司組織技術(shù)人員深入企業(yè)進行了大量的調(diào)查研究和可行性論證，充分利用公司的技術(shù)優(yōu)勢，僅用4個月時間完成了技術(shù)先進、成熟、可靠的《氮肥生產(chǎn)污水零排放綜合治理環(huán)保工程通用設(shè)計》的編制工作，同年年底該套通用設(shè)計通過了國家環(huán)�？偩诸I(lǐng)導(dǎo)和專家的審查，得到了高度評價，建議在氮肥行業(yè)大力推廣應(yīng)用。

    2004年至2006年納入中央環(huán)境保護專項資金支持的29家氮肥企業(yè)，有25家采用了通用設(shè)計，2005年納入國家發(fā)改委國債支持的淮河流域項目的22家氮肥企業(yè)全部采用了通用設(shè)計。47家氮肥企業(yè)通過實施污水零排放項目，取得了巨大的環(huán)保效益，每年減少一次水用量13065萬噸，減少廢水排放11437萬噸，其中減排COD1.3萬噸、SS9900噸、氨氮1.3萬噸、氰化物118噸、硫化物158噸、石油類698噸、揮發(fā)酚34噸。

    至今為止，我公司已為近80家氮肥企業(yè)提供了環(huán)保技術(shù)咨詢，將通用設(shè)計與企業(yè)的具體情況相結(jié)合，堅持通用化的同時突出個性化，一廠一設(shè)計，廠廠各不同。今年召開的全國氮肥工業(yè)環(huán)保工作經(jīng)驗交流會參觀的河南心連心化肥有限公司和石家莊正元化肥有限公司兩個現(xiàn)場，均按通用設(shè)計實施，得到了環(huán)�？偩趾透骷壵�府的認可，是實施污水零排放技術(shù)的示范。下面介紹幾家企業(yè)在實施通用設(shè)計中的具體的做法。

    實例一：河南心連心化工有限公司

    ①采用醇烴化精制工藝，砍掉傳統(tǒng)的銅洗工藝

    原合成氨生產(chǎn)系統(tǒng)原料其精致采用的是傳統(tǒng)銅洗工藝，在銅洗再生過程中，產(chǎn)生解析廢氣，需用軟水吸收產(chǎn)生稀氨水(年約3萬噸)，利用價值低并污染環(huán)境。2003年大膽采用湖南安淳公司技術(shù)，利用原Ф1000合成系統(tǒng)的主要設(shè)備，成功改造成為“醇烴化”工藝，取代了銅洗，根本解決了合成氨原料氣凈化精制系統(tǒng)NH₃-N污染問題。年削減NH₃-N總量65噸，副產(chǎn)甲醇，取得了經(jīng)濟與環(huán)境雙贏的好成效。

    ②改造脫鹽水工段，提高出水率，減少排放

    原鍋爐給水采用的是離子交換工藝，需要鹽酸和燒堿對樹脂進行再生，再生時排出酸、堿廢液(約10m³/h)腐蝕性強，必須加堿、酸中和，中和后廢液COD高達650mg/l，直接排放對水體污染嚴(yán)重。采用反滲透膜分離技術(shù)取代原有的離子交換工藝，該技術(shù)屬無相變物理方法制取純水，不用化學(xué)藥劑和酸堿再生處理，所排濃水沒有污染，可直接排放。該項改造每年可減少COD排放量約25噸，環(huán)境效益明顯。

    ③完善造氣廢水處理，優(yōu)化造氣工藝，實現(xiàn)零排放

    在穩(wěn)定造氣工藝的基礎(chǔ)上，把微渦流塔板澄清技術(shù)應(yīng)用干造氣污水治理，提高水的重復(fù)利用率(99%以上)。與此同時把好入爐原料關(guān)，逐步進行爐體結(jié)構(gòu)技術(shù)改造，穩(wěn)定優(yōu)化工況條件，提高蒸汽分解率，減少冷凝液富余帶入造氣循環(huán)水系統(tǒng)，攻克了造氣污水閉路困難的技術(shù)難題。

    ④采用中壓深度水解解吸新工藝，回收尿素、氨，實現(xiàn)氨氮零排放

    由于尿素解吸液超標(biāo)排放造成了排污水中NH₃—N嚴(yán)重超標(biāo)，為解決這一問題，結(jié)合本工司的工藝現(xiàn)狀，對解吸液中的尿素、NH₃-N采用深度水解、解吸技術(shù)，投入運行后，尿素解吸液中尿素、NH₃—N的含量由改造前的1%、0.07%分別降至5ppm、15ppm以下，同時年回收尿素1000余噸，價值15萬元，取得了理想的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

    ⑤處理甲醇精餾殘液

    甲醇生產(chǎn)中精餾塔底部排放的殘液，每生產(chǎn)1噸精醇產(chǎn)生300～500kg，其中COD含量高達10000mg/l，若直接排放，對水體污染嚴(yán)重。因公司污水終端處理采用生化技術(shù)，C/N比失調(diào)，影響處理效果，降甲醇殘液送至終端處理系統(tǒng)，既穩(wěn)定了微生物的生存條件，化害為利，又保證了處理效果。

    ⑥建立事故排放池，建立廢水清濁分流、分級使用網(wǎng)絡(luò)

    壓縮各段排油水(3m³/h、COD3000mg/l、NH₃-N620mg/l)經(jīng)隔油分離后直接送電站鍋爐煤場噴灑煤灰使用；各主要工段與污水終端處理站建立污染事故排放池，正常高濃度工藝?yán)淠�液與事故性排放全部排至崗位事故池，然后由管道逐漸送終端處理或作為造氣循環(huán)冷卻水補充水；生產(chǎn)區(qū)域所有地溝僅為清水排放和雨季使用；停車檢修、沖塔清洗、清池置換的大量排污直接排入污水終端處的事故池，緩慢定量連續(xù)處理。

    實例二：石家莊正元化肥有限公司

    ①改造造氣廢水處理系統(tǒng)，實現(xiàn)閉路循環(huán)

    造氣循環(huán)水分為兩級循環(huán)，洗氣塔分為兩段，下段為除塵段，上段為降溫段，除塵段由一級循環(huán)水供給，主要洗去半水煤氣中的灰塵，控制下段洗氣塔半水煤氣出口溫度，除塵后污水經(jīng)沉淀池沉淀后，入熱水池，由熱水泵送入除塵段頂部；降溫段由二級循環(huán)水供給，降溫后熱水入熱水池，由熱水泵送入涼水塔降溫，再由涼水泵加壓供降溫段使用。本技術(shù)的關(guān)鍵是半水煤氣中的飽和水在除塵段不冷凝，同時除塵水部分蒸發(fā)，該部分水在降溫段以蒸汽冷凝液的形式隨降溫水冷凝，十二級降溫水不斷漲水，自其中取走富余水(水質(zhì)接近蒸汽冷凝液)入終端處理，保證了造氣循環(huán)水虧水，處于水平衡狀態(tài)。除塵段補水由脫硫循環(huán)水補入，保證了脫硫循環(huán)水的置換，處于清水狀態(tài)，同時由于控制了洗氣塔除塵段溫度，除塵段水隨半水煤氣帶入降溫段，將水取走，保證了其他工段的污水補入。

    ②清濁分流、分級使用

    造氣工段油冷卻器、羅茨風(fēng)機油冷、甲醇循環(huán)機油冷卻器水為一次水，冷卻后的水進入一次水池進行回收利用。

    變換工段熱水塔排放水、冷卻器排放水，排入甲醇循環(huán)水作為補水。

    甲醇水洗塔排放水、油進行回收，水排入鍋爐循環(huán)水作為補水。

    甲醇、合成、尿素、精餾、脫碳循環(huán)水均設(shè)有循環(huán)水旁濾器進行過濾，其反洗水為減少二次污染，均通過封閉管道直接排入終端池進行終端處理。

    提H₂崗位濃氨水經(jīng)蒸氨后的殘液(含極微量氨)，帶壓送飽和熱水塔作為補水，即得到了充分應(yīng)用，由調(diào)節(jié)了飽和熱水的PH值，有利于飽和塔的防腐。

    ③尿素解吸廢液增濃回收

    如圖五所示的增濃裝置，來自尿素工段的解吸廢液，送入解吸廢液增濃裝置，利用合成廢鍋生產(chǎn)的0.5～0.8Mpa低壓蒸汽進行加熱增濃，產(chǎn)生的低壓蒸汽通過壓力調(diào)節(jié)閥送造氣系統(tǒng)制取半水煤氣，蒸汽冷凝液送除氧站回收利用；解吸廢液經(jīng)加熱蒸發(fā)后，濃度不斷增加，尿素含量達到20%左右，送尿素蒸發(fā)系統(tǒng)進行回收尿素。通過本裝置的回收，一方面回收低壓蒸汽，同時回收了尿素，閉路循環(huán)，不排放，實現(xiàn)了零排放。

    ④終端處理

    經(jīng)過前端的源頭治理和水的梯級利用，到達終端的只有冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的置換水，由于循環(huán)水系統(tǒng)補入的是反滲透脫鹽水，大大提高了循環(huán)倍數(shù)，置換水量少，終端也只用簡單的處理。各循環(huán)水經(jīng)旁濾器反洗水進入終端池，經(jīng)集水池穩(wěn)質(zhì)后加藥絮凝沉降進入清水池，由清水泵經(jīng)過濾器送入合成、甲醇系統(tǒng)作為循環(huán)水補水。若鍋爐造氣水虧水可取部分甲醇循環(huán)水作為鍋爐循環(huán)水補水，可以降低整套循環(huán)水鈣鎂離子、氯離子。

    實例三：張家港市華源化工有限公司

    該公司的搬遷技改項目15萬噸/年合成氨、50萬噸/年復(fù)合肥、15萬噸/年尿素均為新建，區(qū)內(nèi)還有熱電工程。該項目在具備“三同時”的條件下于2005年10月投入運行，效果顯著，在環(huán)保方面突出的做法是：

    ①選用先進、可靠的清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)，源頭把關(guān)，杜絕污染

    合成氨流程：以白煤、水蒸氣為原料，采用固定床造氣、半水煤氣栲膠脫硫、經(jīng)中低低變換、DDS脫硫、MEDA脫碳、醇烴化精制，最后進入氨合成；尿素生產(chǎn)采用二氧化碳汽提工藝，尿素工藝廢水采用深度水解，回收氨，處理后水中氨和尿素的濃度為10mg/l，不含其他雜質(zhì)，可作為軟水回用于鍋爐。

    ②清濁分流、雨污分流、一水多用

     廠區(qū)內(nèi)規(guī)劃建設(shè)了排水管網(wǎng)，清水排入護漕港再入長江；建立了污水終端處理系統(tǒng)(污水處理站)，污水排放口安裝了監(jiān)測儀器。

    設(shè)置專用的一次水凈水站，對一次水進行凈化處理，凈水站的反沖洗水，主要污染物位SS和COD，送入污水處理站調(diào)節(jié)池與其它廢水混合，一并處理。

    每個生產(chǎn)單元設(shè)置不同類型、規(guī)格的圍堰和事故池，排污水、沖洗水、初期雨水等收集后統(tǒng)一送污水處理站調(diào)節(jié)池。

    ③造氣廢水循環(huán)處理

    造氣循環(huán)水系統(tǒng)除設(shè)立常規(guī)的平流沉淀池和斜管沉淀池外，還設(shè)置了橫流式混流生物塔，處理氰化物、硫化物、揮發(fā)酚等有毒有害物質(zhì)，該生物塔式處理造氣廢水的新技術(shù)，處理效果好。

    氮肥生產(chǎn)污水零排放技術(shù)已在氮肥行業(yè)取得了成功應(yīng)用，其環(huán)境保護和節(jié)能降耗效果顯著。國內(nèi)現(xiàn)有的氮肥企業(yè)生產(chǎn)裝置規(guī)模、技術(shù)、管理水平參差不齊，各企業(yè)應(yīng)根據(jù)實際情況，有的放矢地選擇切實可行的工藝技術(shù)進行環(huán)境治理，搞好清潔生產(chǎn)，走循環(huán)經(jīng)濟之路，實現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。作為設(shè)計單位和技術(shù)擁有單位，我們將一如既往的為氮肥行業(yè)的進步和企業(yè)的發(fā)展而提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。