T_HAEPI 07-2023 氮肥工业废水深度脱氮技术指南.docx

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1、学兔兔标准下载ICS13.020.40CCSZ09团体标准T/HAEPI07-2023氮肥工业废水深度脱氮技术指南(发布稿)2023-09-15发布2023-09-15实施河南省环境保护产业协会发布学兔兔标准下载T/HAEPI07-2023目次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14总体要求.35技术指标.46氮肥工业废水脱氮技术路线.57深度脱氮技术.78深度脱氮技术参数.89其他.9I学兔兔标准下载T/HAEPI07-2023前言为贯彻落实中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水污染防治法、河南省水污染防治条例、关于推进污水资源化利用的指导意见、“十四五”工业绿色发展规

2、划、“十四五”全国清洁生产推行方案等法律法规,保护和改善水生态环境质量,推动废水资源化利用,规范和指导氮肥工业废水深度脱氮的工作,结合河南省实际情况,制定本标准。本标准按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由河南省环境保护产业协会组织提出并归口。本标准起草单位:知和环保科技有限公司、郑州大学环境技术咨询工程有限公司本标准主要起草人:李海松,阎登科,陈晓蕾,许子聪,王柯丹,张金涛,张玉斌,文跃斌,辛银平,刘志强,刘飞扬,柏义生,田敏慧,吴小宁,张宽。本标准由河南省环境

3、保护产业协会负责管理,由起草单位负责具体技术内容的解释。在应用过程中如有需要修改与补充的建议,请将相关资料寄送至河南省环境保护产业协会(郑州市管城区东明路41号院5号楼2楼,邮编450000)。II学兔兔标准下载T/HAEPI07-2023氮肥工业废水深度脱氮技术指南1范围本标准中对于氮肥工业的界定与氮肥工业废水治理工程技术规范一致,规定了不同类型的氮肥工业废水的深度脱氮技术,包括合成氨生产废水、以合成氨为原料的氮肥产品的生产废水、浓水与循环冷却水场排污水。规定了氮肥工业废水达到间接排放和直接排放相关标准的深度脱氮技术。本标准适用于具有深度脱氮需求,总氮提标改造、废水循环再利用的氮肥企业。2规

4、范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本标准;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改)适用于本标准。HJ346水质硝酸盐氮的测定紫外分光光度法HJ535水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法HJ576厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范HJ577序批示活性污泥法污水处理工程技术规范HJ578氧化沟活性污泥法污水处理工程技术规范HJ636水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解分光光度法HJ1226水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法HJ2014生物滤池法污水处理工程技术规范GB3838地表水环境质量标准GB7

5、493水质亚硝态氮的测定分子吸收分光光度法GB8978污水综合排放标准GB11891水质凯氏氮的测定硒催化矿化法GB11901水质悬浮物的测定重量法GB13458合成氨工业水污染物排放标准GB/T37528-2019脱氮生物滤池通用技术规范DB41/538-2017河南省合成氨工业水污染物排放标准DB41/1135-2016河南省化工行业水污染物间接排放标准DB41/2087河南省黄河流域水污染物排放标准3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1氮肥工业nitrogenousfertilizerindustry指生产合成氨以及以合成氨为原料生产氮肥产品(如尿素、硝酸铵、碳酸氢铵以及醇氨)的

6、工艺过程、生产企业或生产设施。1学兔兔标准下载T/HAEPI07-20233.2工业生产废水manufacturingindustrywastewater指氮肥企业在生产合成氨或其他氮肥产品过程中产生的需要经过处理才能排放的废水。3.3循环冷却水场排污水circulatingcoolingwastewate指氮肥生产各个工段中的设备换热所用的冷却水在循环利用过程中,经过过滤简单处理后,产生的排污水,该污水中污染物浓度相对较低。3.4浓水rejectecdwastewater指工业生产废水处理后的尾水、除盐水站排污水与循环冷却水场排污水进行中水回用过程中产生的浓缩污水,该污水含有成倍浓缩的污染物

7、,生化性较低。3.5深度脱氮advancednitrogenremoval指氮肥企业的生产废水经过生化处理等工艺后,为满足特定要求仍需进一步脱氮。在氮肥企业中包括生化处理的尾水、中水回用产生的浓水与循环冷却水场排污水。3.6预处理pretreatment指进水水质为满足一级处理工艺要求而设置的处理措施,如沉淀冷却、除油、气浮等措施。3.7容积负荷volumetricloadingrate指深度脱氮装置在单位时间单位体积内的总氮去除能力,其中滤池类型深度脱氮装置的单位体积为滤料的体积,活性污泥工艺的深度脱氮装置的单位体积为缺氧池的有体效容积。注:一般以kg/(m3d)表示。3.8反硝化生物滤池d

8、enitrificationbiologicalfilter指以脱除总氮为目的含有滤料的污水生物处理构筑物,与GB/T37528中的反硝化生物滤池一致。3.9反硝化深床滤池denitrificationdeepbedfilter指在深床滤池的基础上增加反硝化功能的生物处理工艺,可以同时去除水中的悬浮物和总氮。3.10硫自养深度脱氮sulfurautotrophicadvancednitrogenremoval指以硫基复合活性生物载体为填料,通过自身提供电子,驱动微生物进行反硝化脱氮,同时氧化硫的一种技术。3.112学兔兔标准下载T/HAEPI07-2023ZHDN深度脱氮ZHDNadvance

9、dnitrogenremoval指在反硝化滤池和流化床的基础上进行改良,优化滤池内的水体流态,配备高自动化系统,由耐寡营养的反硝化菌剂、活性填料、流态模拟反馈系统和总氮精准控制系统等要素共同组成高效脱氮装置。3.12固定化微生物脱氮immobilizedmicroorganismnitrogenremoval指通过包埋的方法将游离的细胞或微生物包埋在半透明的聚合物或膜内,使之成为不溶于水但具有高生物活性,从而达到脱氮目的。3.13缺氧-好氧活性污泥法anoxic-oxic(AO)activatedsludgeprocess指通过缺氧区和好氧区的组合去除水中硝态氮的活性污泥污水处理方法。缺氧区的

10、主要功能是进行反硝化脱氮,好氧区的主要功能是降解缺氧区反硝化未利用完的有机物3.14混合营养深度脱氮技术mixotrophicadvancednitrogenremoval指通过异养反硝化和硫自养反硝化协同作用,利用异养耗H+和硫自养产H+的反应特征,建立了清洁高效的混合营养脱氮路径,减少外部碳源投加量的一种深度脱氮技术。4总体要求4.1反硝化生物滤池的技术要点参考(GB/T37528-2019)中的相关内容。4.2深度脱氮装置的总体布置应根据地形、气象、地质条件、运行和环境安全等因素选择,并符合GB50014-2021中第1章的规定。4.3深度脱氮技术应用于具有深度脱氮需求的氮肥工业废水处理

11、工程。4.4对于氮肥工业生产废水的处理,其深度脱氮装置宜位于二级生化处理工艺后端;对于浓水的处理,结合实际情况整合工艺,在进入深度脱氮装置前宜预留除硬度工艺段。4.5深度脱氮装置进水中溶解氧含量宜2mg/L。4.6进入深度脱氮装置的污水,悬浮物(SS)宜控制在40mg/L,如超过此限定值,应采取预处理措施,将大颗粒固体物等污染物进行拦截、阻隔。4.7深度脱氮装置进水的pH值宜为6.5-9.6,水温宜为15-30。4.8氮肥工业废水处理后总氮的排放应符合国家和地方相关排放标准,以及河湖流域污染物排放标准,并满足总氮污染物排放总量控制及排污许可要求。4.9氮肥工业的冷却水用量较大,一般占到工艺流程

12、用水量的90%以上,污染物含量较少,应单独收集,简单处理后过滤循环利用,循环排污水一般处理后达标排放或者回用。4.10氮肥工业废水治理过程中应通过深度脱氮技术,实现生产用水的循环利用或废水的再生利用。4.11合成氨与其他氮肥产品生产工段产生的工艺冷凝液宜单独收集处理。4.12缺氧-好氧活性污泥法的技术要点参考标准HJ576中的相关内容。5技术指标5.1总氮的容积负荷3兔兔学标准下载T/HAEPI07-2023单位容积单位时间内去除总氮的量,计算公式如下:RLV=()(1)式中:RLV总氮的容积负荷,kg/(m3d);Q滤池设计流量,m3/d;V滤料体积或缺氧池有效容积,m3;Ci进水总氮浓度,

13、kg/m3;Ce出水总氮浓度,kg/m3。5.2滤料总体积在深度脱氮装置内填装滤料的总体积,计算公式如下:V=Q(CiCe)RLV(2)式中:V滤料总体积,m3;Q滤池设计流量,m3/d;Ci进水总氮浓度,kg/m3;Ce出水总氮浓度,kg/m3;RLV总氮的容积负荷,(kg/(m3d)。5.3滤池的总截面积在深度脱氮装置中填装滤料的有效面积,计算公式如下:=1(3)式中:An滤池的总截面积,m2;V滤料体积,m3;H1滤料层高度,m。5.4滤速4标兔学兔准下载=Q(5)T/HAEPI07-2023单位滤池过滤面积在单位时间内滤过的水量,计算公式如下:24(4)式中:滤速,m/h;Q滤池的设计

14、流量,m3/d;An滤池的总截面积,m2。5.5水力停留时间填装滤料后,尾水通过深度脱氮装置的滤料体积的实际平均接触停留时间,计算公式如下:HRT=1440V式中:HRT水力停留时间,min;Q滤池的设计流量,m3/d;V滤池的总体积,m3。6氮肥工业废水脱氮的技术路线6.1工业生产废水脱氮的技术路线以煤、天然气为原料的合成氨生产废水,以合成氨为原料的氮肥产品的生产废水、企业的生活污水、初期雨水等经过多级处理后达标排放,可采用的工艺流程如图1所示。以煤为原料的合成氨生产废水其他生产废水生活污水初期雨水达标排放预处理除油一级处理调节池深度脱氮单元二级处理生化反应单元5准标学兔兔下载T/HAEPI

15、07-2023图1工业生产废水脱氮工艺流程图6.2浓水脱氮的技术路线浓水包括工业生产废水、除盐水站排污水、循环冷却水场排污水等单独或混合后通过中水回用工艺后产生的浓缩污水。6.2.1当浓缩倍数与淡水回用水量较小时,中水回用工段产生的浓水经过深度脱氮单元处理后,满足达标排放标准可以直接排放,也可以与预处理后达标的生产废水混合后排放,采用的工艺流程如图2所示。浓水深度脱氮单元达标排放浓水达标排放图2浓缩倍数较小的浓水深度脱氮工艺流程图6.2.2当浓缩倍数与回用水量提高时,中水回用工段产生的浓水经过深度脱氮单元处理后,除总氮外其他的个别指标如化学需氧量不能满足达标排放标准时,深度脱氮出水需要进一步深

16、度处理,如通过高级氧化技术等,最后达标,可采用的工艺流程如图3所示。深度处理高级氧化、混凝、吸附图3浓缩倍数提高的浓水深度脱氮工艺流程图6.3循环冷却水场排污水脱氮的技术路线氮肥企业的循环冷却水场排污水的水量大,污染物浓度低,可以经过简单处理后达到排放标准。实际存在部分企业将生产废水处理出水与循环冷却水场排污水混合后排放,或者混合后进行中水回用处理的情况,经过中水回用工艺实现企业内部废水循环利用,降低耗水量。该类水的处理可采用多种工艺流程。6.3.1循环冷却水场排污水直接进行深度脱氮,出水可进行循环再利用或与生产废水尾水混合排放,可采用的工艺流程如图4所示。循环冷却水场排污水可选调节池预处理(

17、混凝沉淀、软化)深度脱氮单元废水循环回用6标准兔学兔下载T/HAEPI07-2023图4循环冷却水场排污水循环利用的深度脱氮工艺流程图6.3.2针对循环冷却水场排水的中水回用,通过深度脱氮进一步降低该污水中总氮的浓度缓解对后续单元的压力,其出水经过中水回用工艺后出水中浓缩的污染物浓度仍满足达标排放标准的限值,工艺流程如图5所示。循环冷却水场排污水调节池预处理(混凝沉淀、软化)深度脱氮单元达标排放反渗透反冲洗水超滤过滤可选淡水回用图5循环冷却水场排污水中水回用的深度脱氮工艺流程图6.3.3针对循环冷却水场排水的中水回用,提高浓缩倍数减少废水排水量而产生的浓水不能满足达标排放标准,其出水视为浓水,

18、按照6.2浓水脱氮的技术路线继续处理,工艺流程如图6所示。循环冷却水场排污水调节池预处理(混凝沉淀、软化)深度脱氮单元反冲洗水达标排放浓水的脱氮技术路线浓水反渗透超滤过滤可选淡水回用图6循环冷却水场排污水中水回用提高浓缩倍数的深度脱氮工艺流程图7深度脱氮技术氮肥工业废水的特点是氨氮含量高,化学需氧量相对较低,在提高企业水效能过程中,需要通过中水回用装置提高浓缩倍数,增加淡水回用量,从而减少废水排放量。然而该废水中浓缩的氮类污染物导致总氮指标难满足排放标准。通过深度脱氮技术实现污染物排放达标,而深度脱氮技术因进出水总氮浓度、总氮脱除量和效率的不同而呈现出差异7.1处理工业生产废水尾水的深度脱氮技

19、术工业生产废水经过二级生化处理其出水满足DB41/538的排放标准,根据直接排放要求,出水总氮浓度的限值为25mg/L。因此,深度脱氮进水中总氮浓度宜为25mg/L。7学兔兔标准下载T/HAEPI07-20237.1.1工业生产废水尾水经过深度脱氮技术处理后,将出水总氮浓度降低至15mg/L以下,宜采用的深度脱氮技术有:反硝化生物滤池,反硝化深床滤池,硫自养深度脱氮,混合营养深度脱氮,固定化微生物脱氮技术,ZHDN深度脱氮技术。7.1.2工业生产废水尾水经过深度脱氮技术处理后,将出水总氮浓度降低至10mg/L以下,宜采用的深度脱氮技术有:反硝化生物滤池,反硝化深床滤池,硫自养深度脱氮,混合营养

20、深度脱氮,ZHDN深度脱氮技术。7.1.3工业生产废水尾水经过深度脱氮技术处理后,将出水总氮浓度降低至5mg/L以下,宜采用的深度脱氮技术有:混合营养深度脱氮,ZHDN深度脱氮技术。7.2浓水的深度脱氮技术浓水中总氮的浓度根据中水回用工艺浓缩倍数的不同、水质来源不同而有差异,进入深度脱氮装置的总氮浓度范围为50mg/L-150mg/L。7.2.1当浓水的总氮浓度为50mg/L时,经过深度脱氮技术处理后达到DB41/538的直排标准(总氮浓度为25mg/L),宜采用的深度脱氮技术有:反硝化生物滤池,硫自养深度脱氮,混合营养深度脱氮,ZHDN深度脱氮技术,AO+沉淀池。7.2.2当浓水的总氮浓度为

21、50mg/L时,将出水总氮浓度降低至15mg/L以下,宜采用的深度脱氮技术有:混合营养深度脱氮,ZHDN深度脱氮技术,AO+沉淀池。7.2.3当浓水的总氮浓度为50mg/L时,将出水总氮浓度降低至10mg/L以下,宜采用的深度脱氮技术有:混合营养深度脱氮,ZHDN深度脱氮技术。7.2.4当浓水的总氮浓度为150mg/L时,经过深度脱氮技术处理后达到相关标准中的排放限值(15mg/L),宜采用的深度脱氮技术有:ZHDN深度脱氮技术,AO+沉淀池。7.2.5当浓水的总氮浓度为150mg/L时,经过深度脱氮技术处理后出水中总氮浓度降至10mg/L以下,宜采用的深度脱氮技术有:ZHDN深度脱氮技术。7

22、.3循环冷却水场排污水的深度脱氮循环冷却水场排污水中总氮的浓度低于15mg/L,为实现水资源的节约,即可以经过深度脱氮技术后进行废水的循环利用,也可以继续通过中水回用工艺进行淡水回用。7.3.1将出水总氮浓度降低至5mg/L以下,宜采用的深度脱氮技术有:反硝化深床滤池,硫自养脱氮滤池,混合营养深度脱氮技术,ZHDN深度脱氮技术。7.3.2将出水总氮浓度降低至1.5mg/L以下,宜采用的深度脱氮技术有:ZHDN深度脱氮技术。8深度脱氮技术参数罗列了部分深度脱氮技术的容积负荷、水力停留时间、滤速和构筑物占地面积等技术参数,其中构筑物占地面积以5000m3/d处理规模进行计算,如表1所示。8废水类型

23、进出水总氮(mg/L)技术名称RLV3(kg/(m.d)HRT(min)(m/h)反洗周期(d)浓缩污水从150降至25ZHDN深度脱氮0.8-2.590-2256-101.0-2.0A/O+沉淀池0.075-0.251000-2500/从50降至10ZHDN深度脱氮0.8-2.520-758-121.0-3.0混合营养深度脱氮0.3-2.030-2005-81.0-1.5工业生产废水从25降至5ZHDN深度脱氮0.8-2.020-408-122.0-3.0混合营养深度脱氮0.3-1.525-906-101.0-2.0循环冷却水场污排水从15降至5ZHDN深度脱氮0.8-2.015-258-1

24、22.0-4.0反硝化深床滤池0.3-1.520-405-101.0-2.0硫自养深度脱氮0.3-0.820-503-81.0-3.0混合营养深度脱氮0.3-1.518-356-101.0-2.0序号检测项目标准名称标准编号1氨氮水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法HJ5352凯氏氮水质凯氏氮的测定硒催化矿化法GB118913硝态氮水质硝酸盐氮的测定紫外分光光度法HJ/T3464亚硝态氮分子吸收分光光度法GB74935硫化物水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法HJ12266总氮水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解分光光度法HJ636下准标兔学兔载T/HAEPI07-2023表1部分深度脱氮技术的参数9其他9.1生化反应单元的辅助工程、电气自动化、设备材料,工程验收等内容参考HJ576、HJ577和HJ578中的相关内容。9.2深度脱氮单元的仪表、自动化控制、安全等参考GB/T37528中的相关内容。9.3深度脱氮单元的供电系统等内容参考HJ2014中的相关内容。9.4检测项目。分别罗列了氨氮、凯氏氮、硝态氮、亚硝态氮、硫化物和总氮的水质检测方法,如表2所示。表2相关水质指标检测方法9

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