高濃度氨氮廢水來源甚廣，如合成氨、煤炭焦化、石油化工、制藥、食品生產(chǎn)等均產(chǎn)生大量高濃度氨氮廢水，這類廢水不僅會引起水體富營養(yǎng)化，造成水資源污染，給水處理回收利用帶來很大的困難，甚至?xí)θ梭w和各種生物產(chǎn)生毒害作用。

　　本文主要討論蒸氨法在處理煤氣化工藝產(chǎn)生的工業(yè)廢水中的應(yīng)用，煤氣化生產(chǎn)工藝在現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中已經(jīng)十分成熟，大約有二十多種，其生產(chǎn)過程主要包括以下環(huán)節(jié)：原煤準(zhǔn)備、氣化單元、變換單元、酸性氣體脫除單元。其中，氣化單元產(chǎn)生的粗煤氣進(jìn)行急冷和洗滌過程會產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水成分復(fù)雜，氨氮含量很高，一經(jīng)排放會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生長期危害。

　　1、裝置簡介

　　本蒸氨裝置建成后為連續(xù)運(yùn)行生產(chǎn)，處理原料為變換系統(tǒng)汽提尾氣產(chǎn)生的低溫凝液、變換尾氣進(jìn)入酸性火炬系統(tǒng)產(chǎn)生的酸性火炬氣凝液和煤氣化廢水閃蒸后的閃蒸汽體進(jìn)入高壓富氫火炬系統(tǒng)產(chǎn)生的高壓富氫凝液。

　　本裝置適用三種操作工況：

　　工況一：僅適用以變化系統(tǒng)產(chǎn)生的汽提尾氣凝液作為進(jìn)水。

　　工況二：在工況一基礎(chǔ)上，考慮酸性氣火炬凝液進(jìn)入蒸氨系統(tǒng)。

　　工況三：在工況一基礎(chǔ)上，考慮高壓富氫火炬凝液進(jìn)入系統(tǒng)。

　　采用單塔加壓側(cè)線抽出汽提工藝，流程簡單，操作方便，能耗低，酸性水經(jīng)過凈化，可達(dá)到回用指標(biāo)，送至下游裝置進(jìn)行處理;汽提塔側(cè)線采出富氨氣，經(jīng)三級分凝和氨吸收生成20%(wt)氨水，送至其他裝置回用。

　新鋼燒結(jié)廠共有5臺燒結(jié)機(jī)，均配有獨(dú)立的脫硫系統(tǒng)。4#、5#、6#、8#燒結(jié)煙氣匹配的脫硫系統(tǒng)采用石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫法，其中4#、5#、6#脫硫系統(tǒng)采用生石灰作為脫硫劑，8#脫硫系統(tǒng)采用石灰石作脫硫劑。7#燒結(jié)煙氣采用半干法循環(huán)流化床法。為防止燒結(jié)機(jī)因脫硫系統(tǒng)進(jìn)行大修或者改造時(shí)停產(chǎn)，建立一套石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫系統(tǒng)作為5#、6#、7#脫硫系統(tǒng)的備用系統(tǒng)，采用石灰石作為脫硫劑。目前，7#脫硫系統(tǒng)正處于大修狀態(tài)，7#燒結(jié)煙氣采用備用濕法脫硫系統(tǒng)。

　　新鋼燒結(jié)廠共有3套脫硫廢水處理系統(tǒng)，共產(chǎn)廢水量534t/d。其中4#、8#脫硫共用一套廢水系統(tǒng)，共產(chǎn)廢水240t/d，廢水存儲箱1#廢水池，供給8#燒結(jié)機(jī)配料使用，5#、6#脫硫共用一套廢水系統(tǒng)，共產(chǎn)廢水168t/d，廢水存儲箱150m3廢水池，供給6#、7#燒結(jié)機(jī)配料使用，7#脫硫一套廢水系統(tǒng)，共產(chǎn)廢水126t/d，廢水存儲箱2#廢水池，供給4#、5#燒結(jié)機(jī)配料使用。為緩解燒結(jié)機(jī)配料用水的壓力，3個(gè)廢水儲存箱之間互通，保證脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行。

　　2.2 新鋼燒結(jié)脫硫廢水處理

　　廢水中COD、氨氮以及Cl-濃度波動(dòng)范圍如表1所示。脫硫廢水經(jīng)廢水旋流器頂部進(jìn)入廢水三聯(lián)箱，即在中和箱中加堿(石灰乳)，調(diào)整廢水pH值在9左右，使水中的重金屬形成氫氧化物沉淀，F(xiàn)-與Ca2+反應(yīng)生成CaF2沉淀，在絮凝箱中加絮凝劑(PAC聚合氯化鋁)，使水中大部分懸浮物沉淀，在沉淀箱中加助凝劑(PAM聚丙烯酰胺)，增大絮凝體的體積，增加沉淀速度，降低細(xì)小絮體的殘留。經(jīng)三聯(lián)箱處理后進(jìn)入澄清池，進(jìn)行泥水分離，底部污泥由提升泵到達(dá)板框壓濾機(jī)壓泥后運(yùn)走，上清液則進(jìn)入廢水儲存箱，供燒結(jié)機(jī)配料使用

現(xiàn)階段，我國城市水污染程度日益嚴(yán)重，人口流動(dòng)性大、工業(yè)生產(chǎn)廢水和生活污水排放量增大都是造成水污染的原因，并且我國整體污水治理能力還未成熟，部分地區(qū)的河流及湖泊都出現(xiàn)了嚴(yán)重的水污染問題。水污染問題不僅對生態(tài)環(huán)境造成破壞，對人體健康造成嚴(yán)重危害。目前，對污水的治理工作是一大重點(diǎn)和難點(diǎn)，而目前治理污水的方法大多數(shù)是用于工業(yè)廢水的治理，對城市河道污水的治理能力還有待提高。

　　1、城市河道污水產(chǎn)生的原因及治理情況

　　1.1 城市河道污水產(chǎn)生的原因

　　城市河道污水產(chǎn)生的主要原因是：在城郊地區(qū)，沒有完善的垃圾處理設(shè)施和系統(tǒng)，大量的生活垃圾及部分工業(yè)垃圾堆積河邊，或者直接丟入河中，這些垃圾未經(jīng)過處理直接排放引起了城市河道水污染問題。未經(jīng)過處理的垃圾的排放使得水中含有大量的氮、磷等有機(jī)物質(zhì)，并且在水中進(jìn)行降解釋放出營養(yǎng)元素，嚴(yán)重破壞了水質(zhì)環(huán)境，水體中繁殖大量的藻類生物，水體缺少溶解氧而發(fā)臭，大量的水生生物死亡，使得水體環(huán)境惡化。

　　1.2 目前城市河道污水治理的情況

　　近年來，我國加大了城市河道污水治理的力度，通過水環(huán)境綜合工程和清水工程的實(shí)施，有效地改善了河道水體環(huán)境。由于受到多方面因素的影響，城市河道污水治理的整體效果并不佳，許多城市在治理河道污水上使用的治理技術(shù)還未成熟，且沒有有效地運(yùn)用，使得河道污水治理的情況仍舊不容樂觀。主要表現(xiàn)為：

　　(1)水質(zhì)污染集中來源于大量未經(jīng)處理的工廠廢水、生活污水和各種生活垃圾、固體垃圾的投放，使地下水和河流污染嚴(yán)重。

　　(2)在城郊地區(qū)，沒有完善的垃圾處理設(shè)施和系統(tǒng)，農(nóng)村、村落分布較分散，沒有辦法進(jìn)行集中治理，河道污水治理能力較弱。

　　(3)建立了污水治理廠，在大型設(shè)備處理裝置的使用和維護(hù)上費(fèi)用較為昂貴，使得無法充分利用設(shè)備進(jìn)行污水治理。

　　2、在城市河道污水處理中化學(xué)技術(shù)的研究

　　2.1 電化學(xué)技術(shù)

　　電化學(xué)技術(shù)是在特定的化學(xué)反應(yīng)裝置中，通過電極反應(yīng)或者其他一系列化學(xué)反應(yīng)，降解或轉(zhuǎn)化污染物。使用電化學(xué)技術(shù)需要的設(shè)備要求較低，并且占用空間較小，操作維護(hù)成本也較低，可以有效地進(jìn)行污水治理，避免水質(zhì)的二次污染。電化學(xué)技術(shù)去除污染物的基本原理有兩個(gè)：

　　(1)電化學(xué)技術(shù)在處理生活廢水中的氨氮時(shí)，情況較為復(fù)雜，其吸附作用能夠去除一定量的氨氮，并不能完全將其排放，達(dá)到治理要求。

　　(2)電化學(xué)技術(shù)在去除有機(jī)物時(shí)，采用的是直接氧化法和間接氧化法。直接氧化法是利用電極陽極的氧化作用將污染物轉(zhuǎn)化為無污染物，而間接氧化法是利用電極陽極反應(yīng)中引發(fā)中間反應(yīng)，將污染物進(jìn)行氧化，終轉(zhuǎn)化為無污染物。

　　2.2 聲化學(xué)技術(shù)

　　聲化學(xué)技術(shù)是利用超聲波加快化學(xué)反應(yīng)或者轉(zhuǎn)化新的化學(xué)反應(yīng)，以此提高化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)率和獲得新的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。聲化學(xué)技術(shù)在城市河道污水處理中的運(yùn)用，就是加快地將污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行分解或者降解，提高污水處理效率。聲化學(xué)技術(shù)仍然存在降解物適用性、經(jīng)濟(jì)性和反應(yīng)器放大的問題，目前我國在治理城市河道污水處理中還未完全使用。對于聲化學(xué)技術(shù)的研究，主要從兩個(gè)方面進(jìn)行：

　　(1)針對污水中存在的大量污染物，需要利用聲化學(xué)技術(shù)進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，將不同的污染物進(jìn)行分離或降解。

　　(2)需要關(guān)注聲化學(xué)技術(shù)中高溫高壓帶來的冷卻處理問題，需要投入更多的高額成本，需要對其進(jìn)行相應(yīng)研究，其規(guī)律。

　　2.3 藥劑法

　　使用藥劑法，常見的有兩種：一是通過在污水中投入混凝劑，將污水中的膠粒物質(zhì)進(jìn)行凝聚和絮凝分離，以此達(dá)到凈化污水的作用。二是在污水中投入氧化劑，利用氧化分解水體中的污染物，以此達(dá)到凈化污水的目的。藥劑法操作簡單，去除污染物的效率也較快，常常用于處理工廠廢水。使用藥劑法不能徹底的治理污染問題，存在二次污染、費(fèi)用昂貴的缺點(diǎn)。

　　2.4 臭氧技術(shù)

　　臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，臭氧技術(shù)就是將臭氧進(jìn)行催化氧化，將污水中的有機(jī)物逐步降解為簡單的有機(jī)物，進(jìn)而將有機(jī)物氧化去除。臭氧技術(shù)具有反應(yīng)速度快、清潔效果好、不存在二次污染的優(yōu)點(diǎn)，在城市河道污水治理中具有應(yīng)用前景。目前生產(chǎn)臭氧需要消耗的電能較高，每公斤臭氧約耗電20~35度，需要繼續(xù)改進(jìn)氣水接觸方式和接觸設(shè)備的研究，提高臭氧的利用率。比如，投入活性炭，活性炭可以顯著提高臭氧的利用率，活性炭具有高吸附性，可吸附污水中的有機(jī)物，在高PH的條件下還可以去除氨氮，進(jìn)而使污水處理的效果提高。或者利用氧氣作為生產(chǎn)臭氧發(fā)生器的氣源，能夠大幅度的提高臭氧的濃度，購買氧氣會花費(fèi)一點(diǎn)費(fèi)用，在運(yùn)行過程中不需要消耗其他能源，可以極大的節(jié)約電能的損耗。