合成氨工業廢水污染現狀
氨是重要的無機化工產品之一,在國民經濟中占有重要地位。除液氨可直接作為肥料外,農業上使用的氮肥,例如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復合肥,都是以氨為原料的。合成氨是大宗化工產品之一,世界每年合成氨產量已達到1億噸以上,其中約有80%的氨用來生產化學肥料,20%作為其它化工產品的原料。
我國是一個人口眾多的農業大國,合成氨生產在國民經濟發展中始終處于十分重要的地位。它不僅對農業發展起著舉足輕重的作用,而且也是重要的工業原材料,被廣泛用于制藥、煉油、合成纖維、合成樹脂等工業部門。我國合成氨工業始建于20世紀60年代,特別在改革開放20多年的進程中,合成氨得到了迅猛的發展,總產量已位居世界之首。目前我國共有合成氨企業853家,其中大型企業占22%,中、小型企業占78%。河北省有合成氨企業近百家,其中80%以上的企業是從70年代的3kt/a規模基礎上,通過不斷技術革新改造逐步發展起來的,目前生產能力大多在20~100kt/a之間。這些企業主要以白煤、焦碳為生產原料,采用固定床間歇式制備半水煤氣、氨水液相催化脫硫、中變串低變、碳酸丙烯酷脫碳、高壓堿洗和銅氨液脫碳、31.4MPa氨合成生產工藝技術路線來制取液氨、碳酸氫餒、甲醇、尿素等系列產品。合成氨工業即是耗水大戶,也是排污大戶。主要存在著噸氨廢水排放量大,水污染排放點多,污水成分復雜等問題。多年來,水污染問題一直是制約合成氨工業可持續發展的主要因素之一。
我國合成氨企業由于普遍存在著規模小、能耗高和管理水平低,所以造成了嚴重的水污染等問題。分析原因主要有一下幾個方面:
(1)廢稀氨水的大量排放。企業廢水中氨嚴重超標的主要原因是合成、精煉、脫硫等工段大量廢稀氨水的直接排放所造成的。近幾年來,人們在廢稀氨水回收方面作了大量的技術研究工作,對以生產碳酸氫按為主導產品的企業來說,將工藝裝置排放的稀氨水通過逐級提濃后送入碳化工段制成碳酸氫錢的辦法,基本作到了稀氨水的回收與利用。但是對于以生產液氨、尿素和非碳酸氫按產品的合成氨企業來說,氨氮污染問題仍未得到有效的控制。因此走“清潔生產”之路,盡快尋求一種技術先進、經濟合理,適合中、小型合成氨生產企業經濟狀況的氨回收技術己經成為當務之急。
(2)工業廢水和污水混合排放,造成排水量大。多年來,合成氨企業廢水排放大多采用混流方式,即各生產工段排放的污水與循環冷卻水系統排放的較清潔廢水混合后一起排放,這不僅增大了污水的排放量,而且造成了大量水資源的嚴重浪費。因此,已建成的污水處理站投資費用和運行費用均居高不下,企業難以正常運行。“清污分流,分質處理,循環利用”應是治理合成氨工業水環境污染重點考慮的問題。
(3)污水治理技術相對滯后。由于合成氨企業污水中成分比較復雜,采用傳統的活性污泥法處理工藝,可能對去除COD效果較好,但難以保證特征污染物氨氮的有效去除。盡快加強合成氨污水治理新技術的開發與應用研究,強化氨氮脫除效率,是擺在我們面前新的研究任務。
專題制作人:唐玉佳
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