剩餘氨水處理(ueatment of ammonia liquor effluent)是焦爐煤氣淨化的工序之一。在焦爐煤氣初冷過程中形成剩餘氨水，其中大都分用作循環氨水、多餘部分外排、外排部分稱剩餘氨水。剩餘氨水中含有煤蒸油、酚、氨、氰化氫和硫化氫等有害雜質以及少量含鍺化合物，它是焦化工業污水的主要來源。
基本介紹
- 中文名：剩餘氨水處理
- 外文名：ueatment of ammonia liquor effluent
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 釋義：焦爐煤氣淨化的工序之一
- 成分：煤蒸油、酚、氨、氰化氫等
簡介,背景技術,淨化處理的方法,重力沉降,射流氣浮除油技術,陶瓷膜過濾器除油,蒸氨塔,
簡介
剩餘氨水處理(ueatment of ammonia liquor effluent)是從爐煤氣淨化的工序之一。在焦爐煤氣初冷過程中形成剩餘氨水，其中大都分用作循環氨水、多餘部分外排、外排部分稱剩餘氨水。剩餘氨水中含有煤蒸油、酚、氨、氰化氫和硫化氫等有害雜質以及少量含鍺化合物，它是焦化工業污水的主要來源。剩餘氨水量的計算值為，焦爐裝爐煤水分與煉焦過程生成的化合水之和減去焦爐煤氣初冷後煤氣帶有的水分引當採用蒸汽噴射無煙裝煤時，再加上噴射的蒸汽量。剩餘氨水量一般為裝爐煤量的15%左右。剩餘氨水的組成和性質與焦爐操作制度煤氣初冷方式、初冷後煤氣溫度和初冷冷凝液的分離方法有關。
背景技術
焦化廠煉焦過程產生的氨水中含有氨、酚、硫化物、氰化物、吡啶和焦油等有毒有害物質，一部分氨水循環回至焦爐上升管噴灑焦爐煤氣，該部分稱之為循環氨水，除循環氨水外，剩餘氨水只能處理後送至後續生化處理系統。剩餘氨水的處理一般都採用蒸汽蒸氨法，蒸汽法蒸氨是以蒸汽作為載體，利用蒸餾的方法將水中溶解的氨氮轉移至蒸汽中，從而達到脫除氨氮的目的。
剩餘氨水中氨氮主要以游離氨(主要是(NH4)2CO3，NH4·OH等)和固定銨鹽(主要是NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4SCN等)兩種形式存在，除氨氮外，剩餘氨水中還含有一定濃度HCN、H2S、揮發酚等呈酸性的物質，其中游離氨濃度一般為2～4g/L，固定氨的濃度一般1～2g/L，游離氨在蒸汽氣提過程中易從水中蒸出，而固定銨鹽是強酸弱鹼鹽，在水中難以分解，蒸氨過程中不易脫除，因此，要經過加鹼過程將固定銨鹽轉化為游離氨，可以有效地提高蒸氨效率。
現有技術中，鹼液直接投加到焦化產生的剩餘氨水中，然後通過蒸氨塔蒸氨，鹼液的投加量過大，給焦化廠帶來較大的經濟壓力，且由於剩餘氨水中氨氮和氰化物的去除作用之間是相互制約的，在鹼液投加量較多時，蒸氨後廢水中氰化物、酚類等物質濃度則會較高，含有高濃度的氰化物、酚類等污染物的蒸氨廢水送至生化系統後依然對微生物造成較大的影響。可見，現有技術中剩餘氨水處理時存在鹼液用量過大的技術問題。
淨化處理的方法
剩餘氨水蒸氨之前，需要對其進行淨化處理，通常用的方法有：氣浮除油、沙石過濾除油、最新的陶瓷管過濾器除油等等，目的是將氨水中夾帶的浮油儘可能去除，減少蒸氨塔操作負荷（含油多影響使用壽命和操作性能），同時避開這些浮油在蒸氨塔被蒸吹過程中，輕組分和沒有被蒸餾的氣相焦油霧進入煤氣系統，造成對硫銨系統的污染（主要是使母液和硫銨結晶著色）。
重力沉降
重力沉降是現有氨水脫焦油中最主要的分離方法，採用重力沉降原理，利用氨水和焦油的密度差，當氨水在分離設備中有足夠的停留時間時，氨水與焦油可較好分離，但需增加分離設備體積，增大設備投資，此外，重力沉降對於液滴粒徑小於10um的液滴處理效果極差，增大停留時間也無法有效去除小粒徑焦油液滴。
射流氣浮除油技術
射流氣浮除油技術是剩餘氨水利用自流的方式進入設備，再用泵將氨水加壓，利用文氏管將空氣吸入氨水中，使空氣與氨水混合後，進入溶氣室。在溶氣室內，空氣與氨水進一步混合，達到液體溶氣的目的。然後進入氣浮除油室，經過射流噴頭射流釋壓，微氣泡上浮後再經過分布器，使氣泡在氣浮除油室內均勻分布。在微氣泡上升的過程中吸除剩餘氨水中的焦油及其他雜質，上升至液面，漫過氣浮除油室堰板，滿流溢出，實現除油，射流氣浮除油往往與機械化澄清槽聯合使用，往往機械化澄清槽除油效率較低，造成射流氣浮除油負荷較高，除油效果也不理想，同時增加能耗。
陶瓷膜過濾器除油
陶瓷膜過濾器除油是陶瓷膜過濾管存在著不規則的、大小不同的、縱橫交叉的空隙，它所形成的空隙率已達到39%，具有較大的滲透通過量，剩餘氨水在上述空隙中做不規則的流動(或折流)，存在於氨水中的焦油被得以截留，且使被攔截物從大到小依次攔截，同時陶瓷膜過濾管具有吸附作用，在管壁上吸附含油污水的膠脂物，在管壁上使被攔截物從大到小被依次攔截，使沉積物下降於濾管以下部位，漂浮物存在於濾管以上部位(包括浮油)，然後分別採用內灌(管內壁)外排(管外壁)水的新的過濾工作原理，新設相應的壓板(阻油)、安裝支架、固定卡環等，然後採用汽水反衝洗工藝，有利於連續循環使用及提高使用效率和延長使用期限。
另外，由於蒸氨廢水進入酚氰廢水處理系統，出於去除固定銨鹽的考慮，一般通過管道混合器加入鹼液（氫氧化鈉液體），用來分解固定銨鹽，以進一步降低廢水含氨。
蒸氨塔
蒸氨塔：從屬於解吸塔，是使溶解於循環水中的氨氣通過熱載體的傳熱而揮發釋放出來的操作設備，採用一般的載熱體水蒸汽作為加熱劑，使循環水液面上氨氣的平衡蒸汽壓大於熱載體中氨氣的分壓，汽液兩相逆流接觸進行傳質傳熱，從而使氨氣逐漸從循環水中釋放出來，在塔頂得到氨蒸汽與水蒸汽的混合物，在塔底得到較純淨的循環水。蒸氨塔作為傳統和成熟的蒸氨設備，被廣泛套用於剩餘氨水處理工藝中，但蒸氨塔有蒸氨效率容易受很多因素影響，操作複雜，水蒸汽用量大，設備投資大等缺點。
