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1、2016年 1月 化 肥 工 业 51 化肥生产污水超低排放项目实施总结 顾朝晖，崔增涛 (河南心连心化肥有限公司河南新乡 453731) 摘要在对水资源利用情况调查与分析的基础上，实施了化肥生产污水超低排放项该项 H第一阶段 实施完成后，节水效果明显，大大提高了水资源综合利用效率，平均吨氨废水排放量仅 2.5 m达到了预期效果 - 关键词化肥生产节水反渗透中水回用 中图分类号 ： X703 文献标识码 :B 文章编号： 1006-7779 (2016) 01-005103 Sum-Up of Implementation of Project of Ultra Low Effluent an
2、d Emission for Chemical Fertilizer Production Gu Zhaohui， Cui Zengtao (Henan Xinlianxin Fertilizer Go. Ltd. Henan Xinxiang 453731) Abstract Based on investigation and analysis of water resource utilization situation, the project of ultra low effluent and emission for chemical fertilizer production i
3、s implemented. After carrying out and completion of the first stage of the project water conservation effect is significant, the water resource comprehensive utilization effect is improved greatly， average effluent volume per ton of ammonia is only 2. 5 m3, attaining the desired effect. Keywords che
4、mical fertilizer production water conservation reverse osmosis reclaimed water reuse 目前，我国面临的水资源短缺、水污染严重、 水生态环境恶化等问题日益突出，己成为制约经 济社会可持续发展的主要瓶颈。继国务院颁布 关于实行最严格水资源管理制度的意见后，河 南省于 2013年12月陆续出台了河南省人民政 府关于实行最严格水资源管理制度的实施意见 和 可南省水资源制度考核办法。氮肥行业属 于高能耗、高污染行业，氮肥生产既是用水大户， 又是排污大户。面对国家不断加大的节能减排工 作力度，如何采用新技术、新工艺使吨氨煤
5、耗、电 耗、水耗等指标不断下降，污染物排放量得到有效 控制，实现企业环保与国家宏观政策保持一致，是 每个企业需要迫切解决的问题。 1项目背景 河南心连心化肥有限 公司（以下简称心连心 公司）现有河南新乡、新疆两大生产基地，占地面积 超过 5 000亩，拥有 1 200 kt/a合成氨、 300 kt/a甲 醇、 2 100 kt/a尿素、 1 000 kt/a复合肥的生产能力， 建有 3条固定层气化工艺尿素生产线、 1条水煤浆 气化工艺尿素生产线、 6条转鼓造粒工艺复合肥生 产线、1条高塔造粒工艺复合肥生产线和 1条滴灌 水溶肥生产线，新疆基地的水煤浆气化工艺尿素生 产线及三聚氰胺生产线正在建
6、设中。 自 2007年起，心连心公司所有环保指标坚持 符合国家标准和地方标准的要求，实行严格的企 业内控指标与红线预警考核机制，对污染物含量 和总量指标每月实行 “ 双控考核 ” 。 2013年 10月，心连心公司提出了吨氨外排污水矣 2. 5 m3 的目标。 2水资源利用分析 为了解心连心公司水资源利用情况，对化工 园区二、三和四厂水资源利用情况进行了详细调 52 化肥工业 第 43卷第 1 期 查与分析。二、三和四厂补、排水情况见表 1。 表1二、三和四厂补、排水情况 项目 吨氨排耗 A Cl /(mg* L-1) 二厂 耗新水 8.84 136 排污水 3.88 三厂 耗新水 8.45
7、142 排污水 3.07 四厂 耗新水 14. 18 110 排污水 6.80由表 1可知 :项目实施前，采用传统固定层气 化工艺的二厂和三厂吨氨耗新鲜水分别为 8. 84 m3 和8.45 m3，污水排放量分别为 3. 88 tn3 (包括生活 区、澡堂等 )和 3.07 m3;采用新型水煤浆气化工艺 的四厂吨氨耗新鲜水 14. 18 m污水排放量约为 6. 80 m3 经分析，化工园区外排水主要包括清水和污 水两大部分，清水指不经终端处理可直接达标排 放的水，主要为循环水置换排污和反渗透浓水；污 水指终端处理后外排水。二、三和四厂外排水情 况见表 2。 表 2二、三和四厂外排水情况 项目
8、循环水排污 / (m3 -h-1) 反渗透浓水 / (m3 h-1) 终端处理污水 Km3 h_ 丨） 生活污水（冲厕 ） 解吸废液 中和池 导淋及生活水 二厂 47 75 20 11 15 5 三厂 45 110 15 25 10 10 四厂 140 100 200 考虑到取水成本的提高、国家对企业污水 外排政策愈加严格及外排水具有较大回收价 值，心连心公司自 2014年 3月开始对外排污水 进行回收利用。 3 项 目 实 施 及 效 果 3.1反渗透浓水再利用 由于化工园区一次水水质差，在实际运行中， 浓水反渗透装置经常出现膜堵塞的情况，运行效 果较差，处于停运状态。根据不同分厂的特点，选
9、 用 2种方案对浓水进行回收利用。 (1) 在原反渗透装置基础上再增加 1段反 渗透，目前浓水回收膜运行状况良好，反渗透各段 运行压力和水量稳定，产水电导率 55%，脱盐率平均为 90%。但由于原水 中 COD含量较高，导致浓水反渗透装置浓水中的 COD含量较高，需处理后才能达标排放。 (2) 浓水经预处理后进浓水反渗透回收装 置。反渗透浓水经预处理后，水质达到预期目标， 浓水R()膜进水污染指数 （ SDI)稳定在 3以下，浓 水 R()膜的运行压差较之前明显降低，浓水回收 率达到 50%,回收水量约为 50 mVh。 预处理浓 水进、出水水质见表 3。 由表 3可看出，预处理对电导率和 C
10、P没有 去除效果，而对浊度、硬度、钙离子、 Si()2的去除效 表 3预处理浓水进、出水水质 项目 进水 出水 电导率 cm- 1 ) 4 099 4 960 PH 7.99 7.59 浊度 /NTU 1.30 11.76 Si02/(jjLg L-1) 38 344 24 465 cr /(mg* L-1) 231.73 521.64 碱度 “mg L-1) 1 450 900 硬度 /(mg.L 1) 1 250 866 Ca2+ / (mg* L_,) 255.94 86. 17 果明显，保证了反渗透膜长周期稳定运行。 3.2中水回用 中水回用的预处理采用 “ 三法净水 ” 一体化工 艺
11、，总处理水量 400 m3 /h;后处理采用超滤加反渗 透的膜法水处理工艺，总处理水量 350 m3/h， 制水 能力 240 m3/h。 该项目主要对整个化工园区循 环水装置排污置换水进行处理回收利用，同时根 据中水回用负荷，对终端外排口合格污水进行部 分回收利用，作为化工园区各循环水补水。 由于二、三厂部分循环水中添加的药剂含有 季铵盐类物质，故仅对四厂循环水进行回收利用， 运行负荷相对较低。从运行情况看，中水回用 “ 三法净水 ”预处理与反渗透浓水预处理效果相 同，即对电导率和cr没有去除效果，而对 Si()2、 浊度、硬度、钙离子、铁离子的去除效果明显，因 2016年 1月 顾朝晖等
12、:化肥生产污水超低排放项目实施总结 53 此 “ 三法净水 ” 预处理装置的长周期稳定运行保 证了中水回用膜的长周期稳定运行。 3.3循环水高浓缩倍数运行 因一次水中 cr含量较高，与碱度、硬度等指 标不匹配，在碱度、硬度等指标偏低的情况下， C1_含量已接近指标上限。为了防止设备腐蚀， 将 cr质量分数控制在 4 x 1() 6， 该指标设定偏 低，与新国标 (GB 50050 2007)中的要求 （ cr质 量分数 700 X 10 6)有较大差距， cr含量成为影 响循环水排污的主要瓶颈。为了减少排污、保证 循环水处理效果，通过引入国际知名公司的先进 循环水管理经验，采用新型水处理药剂，
13、在保证处 理效果的前提下，使循环水排污量大大降低。以 12 000 m3/h合成循环水为例，采用先进管理方法 和新型药剂后，腐蚀率、黏泥沉积量、垢黏附速率、 污垢热阻等优于 GB 5(X)50 2007中的要求， Cl_ 质量分数从 4(X) x 10 -6升至 8(X) x HT6,循环水排 污量由 25 m3/h降至 5 mVh， 节水效果显著。 3.4气化灰水系统优化 气化灰水系统补水主要有尿素解吸废液、变 换冷凝液、脱盐水、泵密封水及液位计冲洗水，总 补水量约 90 tnVh。 泵密封水和液位计冲洗水为 脱盐水，用量约 30 m3/h， 直接补入灰水系统。由 于灰水系统中 C()D、氨
14、氮等指标设定值较低以及 泵密封水补入的影响，造成灰水液位、水质不稳 定，波动较大。 通过对密封水和冲洗水改造、优化灰水排放 指标和灰水补充水的梯级利用，煤气化废水外排 量大幅减少。通过优化，灰水系统外排水量由 100 m3/h减少至 75 m3/h， 同时也保证了灰水系 统水质的稳定。 3.5尿素解吸废液回收利用 尿素解吸废液回收利用分两期实施，一期己 投运，处理能力为 40 m3/h。 处理后的尿素解吸 废液水质 ： COD 30 mg/L， 氨氮 30 mg/L左右， 尿素质量分数 2 x 10_6。尿素解吸废液（约 90丈）先经换热器换热降温至 50丈以下，然后经 螯合树脂床处理，氨氮质
15、量浓度降至 2 mg/L以 下，树脂的洗脱率达 90%以上，产水 PH在 3 4, 可用作循环水补水，有利于提高循环水的浓缩倍 数，并减少浓硫酸用量。 3.6管理方面 建立分厂生产用水 定额考核制度，对各分厂 的用水量进行定额限制，用水量直接与全体员工 的工资相关联，提高了全员节水意识。 改变传统循环水处理观念，引入 “ 水保姆 ” 的 概念，由国际知名水处理公司进行循环水水质管 理，双方定期对处理效果进行诊断分析，保证处理 效果，减少污水排放量。 生活区全部改装节水型水龙头，并对餐厅、澡 堂及生活区各用水点安装水表进行计量统计，建 立生活用水定额管理考核制度，将污水终端处理 达标水作为厕所冲
16、洗水进行回用，节水效果显著。 3.7项目实施效果 项目第 1阶段实施完成后，节水效果明显。 水煤浆气化生产线合成氨废水排放量已由幵车时 的吨氨 7.5 m3降至 3.5 m3(包括尿素系统和生活 排污水），固定层气化生产线合成氨废水排放量 由同期的吨氧 3.0 m3降至 1.9 irv1， 全公司平均吨 氨废水排放量为 2.5 m3。 4 计 划 实 施 项 目 (1) 引用黄河水。心连心公司现一次水采 用地下井水，随着用水量的增大，地下水位逐年下 降，水质变差，导致循环水、脱盐水等系统整体排 污量增大。目前，引用黄河水管道已铺设完毕，计 划购买厂区附近的贾太湖作为沉淀池。 (2) 污水处理终
17、端优化整合。目前，化工园 区外排污水分别由 二厂和四厂污水终端处理合格 后达标排放。根据国家政策及公司发展规划，超低 排放项目实施后，随着二厂和四厂污水处理终端负 荷的降低，逐步将二厂的污水处理终端进水送至四 厂污水处理终端集中处理，最终实现化工园区污水 处理终端整合。根据国家政策的调整，将公司所有 污水送至距厂区 8 km左右的市政污水处理厂统一 处理，以降低公司运行成本 ;将污水处理厂的排水 作为中水回用，供应本公司及周边的企业。 (3) 高浓度有机废水处理。借鉴浙江丰登 化工股份有限公司的废水处理经验，利用水煤浆 气化炉对变换冷凝液、精醇残液及热电废油水等 高浓度有机废水进行资源化利用；
18、同时回收利用 周边造纸厂、制药厂的高浓度有机废水。 (下转第 63页） 2016年 1月 刘芳等 :薯尖专用有机肥料田间肥效初步试验 63 由表 3可看出：处理 4与处理 1、处理 2及 处理 3的产量差异均达到极显著水平；处理 3与 处理 1和处理 2,处理 2与处理 1产量差异不 显著。 2.4薯尖品质差异比较 不同处理的薯尖品质差异比较如表 4所示。 表 4不同处理的薯尖品质差异比较 处理 腐烂时 间 /“ 保鲜 m/d 叶片厚 度/mm 口感 1 4 3 1.0 差 2 7 5 1.0 较好 3 9 6 1.2 好 4 9 6 1.2 好 由表 4可看出：施用薯尖专用有机肥料后，能 明
19、显改善薯尖品质，果皮厚实、坚硬，口感脆嫩，储 藏期、保鲜期延长。 2.5 土壤理化性状差异比较 不同处理的土壤理化性状差异比较如表 5 所示。 由表 5可看出，施用薯尖专用有机肥料后，能 够明显改善土壤理化性状。 表 5不同处理的土壤理化性状差异比较 处理 1 kg 土壤 有机质含量 /g 1 kg上壤 碱解氮含量 /mg 1 cm3 土壤 容重 /g pH 1 21.3 129 1.32 6.4 2 21.4 132 1.33 6.4 3 22.6 141 1.37 6.6 4 22.9 147 1.39 6.7 3 结语 综合田间试验结果，可得出如下初步结论：施 用薯尖专用有机肥料可显著提
20、高薯尖产量及其品 质，同时可以改良耕地土壤物理化学性状；薯尖专 用有机肥料施用量以 300 kg/亩为宜，并且应该与 无机肥料配合施用。 参考文献 1全国农业技术推广服务中心 .中国有机肥料养分数据集 M.北京：中国农业出版社， 1999. C2梁华东，何迅，巩细民，等 .中国畜禽粪便污染问题、无害化 处理及开发生产有机肥料技术与政策 J.中国农学通报， 2014 (Z) :75-80, (收到修改稿日期 2015-11-27) (上接第 50页 ) 6 改 造 后 运 行 情 况 改造后，压缩机一段冷线防喘振回路气体温 度控制在 30 40 T： ，压缩气量在 880 000 m3/h (标
21、态），完全能够满足压缩热平衡要求。 冷线防喘振未投用时，压缩机一段入口气体 温度超过设计要求 （ 50 T)，影响机组正常压缩 量 ;冷线防喘振投用后，压缩机一段入口气体温度 控制在 40 以下，出口气体温度不超过 155 完全满足工艺设计要求。技改后，在前工序出现 异常情况时，机组能够达到平稳调整的要求。 7结语 本次技改彻底消除了由于机组防喘振冷却器 频繁泄漏所造成的安全隐患，大大减免了防喘振 冷却器日常检修维护费用，改善了现有的循环水 水质，减少了循环水药剂的使用量，降低了生产 成本。 (收到修改稿日期 20154)309) (上接第 53页） (4) 高浓度盐水再利用。反渗透浓水再利
22、用和中水回用实施后，大量高浓度盐水因无法处 理而外排，造成水资源的浪费。目前，虽然多效蒸 发及零排放技术相对比较成熟，但投资和运行成 本相对较高，影响了该项目的大范围推广。煤化 工企业每年有大量的低品位热源，下一步拟将低 品位热源的开发利用与高浓度盐水的回收利用有 机结合，以降低项目运行成本，实现变废为宝，提 高资源利用率。 5结语 超低排放项目的节水效果显著，各类污水按 照“ 源头控制、污污分流、清清分流、分级利用 ” 的 原则，通过整合化工园区各类水资源，大大提高了 水资源综合利用效率，使吨氨排水量大大降低，但 与吨氨排水量 1.5 m3的目标仍有较大差距 (收稿曰期 20154)5-11)