化学工业废水生产工艺和废水来源

本文节选自 《废水污染控制技术手册第三章》

    我国是人口大国，也是农业大国。农业增产离不开化肥，化肥对农业增产所起的作用约占40%，因此，化肥生产在国民经济发展中始终处于十分重要的地位。我国化肥工业经过建国以来的建设，特别是改革开放以来的迅猛发展，现已具备相当规模；氮肥产量已为世界之冠，2009年全国氮肥产量为4553.36万吨。

    一、生产工艺和废水来源
    氮肥工业的原料路线，采用了煤、焦为主（约占64%～67%），油气并存的路线，天然气占19%～20%。不同的原料路线有不同的生产工艺，相同的原料路线也有不同的生产工艺，生产工艺不同，废水的来源也不同。现将合成氨及氮肥主要产品的生产工艺和废水来源分述如下。

    1.合成氨生产工艺与废水来源[3]
    （1）以煤焦造气生产合成氨工艺废水主要来自三个部分：
    ①气化工序产生的造气含氰废水；
    ②脱硫工序产生的脱硫废水；
    ③铜洗工序产生的含氨废水。
    （2）以油造气生产合成氨工业废水，主要来自除炭工序产生的炭黑废水及含氰废水，脱硫工序产生的含硫废水，以及在脱除有机硫过程中产生的低压变换冷凝液及甲烷化冷凝液，即含氨废水。
    （3）以气制合成氨工艺废水，主要是脱硫工序产生的含硫废水及铜洗工序产生的含氨废水，以及在脱除有机硫过程中产生的冷凝液，即含氨废水。
由于生产采用不同原料路线和不同生产工艺，其排放废水的水质和水量也各异，见表1-3-2[1]。
表1-3-2  煤、焦、油造气废水排放量及组成

    ①氰化物，碳化煤球为原料，约10mg/L左右；
    ②如造气废水闭路循环COD、氨氮为上限，如直排为下限；
    ③此数据为油气化炭黑水经处理后的数据，如未经处理，其炭黑含量为炉油量的3%。
    另外，合成氨生产规模不同，所排放废水的水质、水量也不同，见表1-3-3[1]。
    表1-3-3  合成氨不同生产规模与水质、水量的关系

     2.氮肥主要产品的生产工艺和废水来源
    碳酸铵生产中的废水是尾气洗涤塔产生的含氨废水，每吨氨排放的氨量为68.2kg，生成1.7%的稀氮水4t左右；尿素生产中的废水主要是蒸馏和蒸发工序产生的解吸液和冷凝液，即含氨废水，中型尿素厂每吨尿素约排放尿素解吸液0.4t，其中含氨7000mg/L，尿素8000mg/L；硝酸铵生产中的废水主要是真空蒸发工序产生的含氨废水，每吨硝酸铵排放0.3~0.6t的蒸馏冷凝液, 其中含氨900~1000mg/L。
    归纳起来，氮肥工业废水按其性质，可分为煤造气含氰废水、油造气炭黑废水、含硫废水和含氨（氨氮）废水，其中以造气废水和含氨废水对水环境影响最大。

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