降低电除尘冲洗污水氨氮含量设想

摘 要：通过对石灰电除尘塔所排冲洗污水氨氮含量检测，根据检测数据提出降低排污水氨氮含量设想。

关键词：氨氮;氨碱法;纯碱;电除尘

2019年1月11日开始碱渣场排水口水质氨氮含量指标高限。1月17日17：00碱渣场排水口水质氨氮含量指标再次超标，为此经系列排查，发现造成该水质氨氮超标的源头为石灰电除尘塔所排冲洗后污水，为有效控制电除尘塔排污水氨氮含量指标，设计了检测步骤，根据检测数据给出分析结论，提出降低排污水氨氮含量设想。

1 氨氮的危害

随着工业化的发展含氮化合物的排放量急剧增加，已成为环境的主要污染源，氮在废水中以有机态氮、氨态氮、硝态氮以及亚硝态氮等多种形式存在。水环境中存在过量的氨氮会造成多方面的危害，由于NH4+-N的氧化，会造成水体中溶解氧浓度降低，导致水体发黑发臭，水质下降;水中氮素含量太多会导致水体富营养化，藻类大量生长，使水体中出现氧亏现象;长期饮用NO3--N含量超过10mg/L的水，会发生高铁血红蛋白症，因此去除废水中的氨氮已成为环境治理的重点工作之一。

2 碱业生产废水排放流程简述

石灰工序窑气洗涤塔除尘污水、电除尘塔冲洗水、窑气分离器分离出来的粉尘一起进入地沟排至污水池，经污水泵输送至热电车间灰浆池或重碱车间废液池、废液管线外排至碱渣场。热电锅炉冲渣水经泵加压，给排水中和废水经泵加压后经管道分别送至煤渣场，沉淀澄清后符合环保要求的清水由煤渣水回收泵回送至热电、石灰车间重复使用。重碱蒸馏来的废液及其他外排杂水在废液地下槽内汇集，用泵送至排渣场排放。废水进入渣场后，经沉淀澄清，达到符合环保要求的清水排入大海。废液进入渣场后，经压滤澄清送往盐田。

3 电除尘工作原理

电除尘器工作时，其电晕极（芯极）接高压直流电源的负极，收尘极（管壁）接为正极，在高压电场的作用下电晕极周围的空气被电离生成大量的正负离子，与电晕极性相同的负离子向收尘极运动，与电晕极性相反的正离子向电晕极运动，离子碰到气体中灰尘粒子就附在尘粒上，尘粒荷电在电场作用下，带正电的尘粒向芯极运动，带负电的朝吸尘极运动，荷电尘粒到达电极后放出电荷，还原成中性尘粒，用生产水定期冲洗后再排出，净化后空气由电除尘器顶部排出。

4 电除尘塔排污水含氨氮分析

氮气在通常状况下不会和氧气反应，在放电或自然界雷雨天的情况下，产生很大的电压，氮气的叁键发生开裂，与氧结合成NO，NO很不稳定，自然条件下迅速被氧气氧化成红棕色的NO2，NO2与水反应生成稀硝酸。

N2+O2→2NO;2NO+O2→NO2;NO2+H2O→H2NO3

石灰窑气的主要成分是CO2和N2，另外含有少量CO和O2，其中CO2体积比含量约40%，CO、O2體积比含量各约0.6-1.6%，其余为N2。窑气在电除尘塔内高压电场作用下其中的N2和O2会发生氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应再生成二氧化氮，电除尘塔内阳极管管壁潮湿，NO2极易溶解，在冲洗过程中随冲洗水一起排出，使污水中含有氮氧化合物成分，污水排至热电车间灰浆池，进而排至渣场，使渣场外排水氨氮指标升高。

5 检测过程以及数据收集

为了检测电除尘冲洗过程含尘污水氨氮含量，设计以下检测步骤：①将电除尘DCS控制由自动改为手动，首先关闭电除尘出气阀，出气阀完全关闭后立即手动断电，然后打开水阀冲洗，记录实验数据如表1;②在第①步基础上，延长断电与冲洗间隔时间，记录实验数据如表1;③以上第①、②步实验数据是冲洗污水出来后随机取样，未统一取样时间，存在不同时间段随着冲洗时间的延长，排污水中的氮氧化合物含量不同的情况，为此以5号电除尘按冲洗时间顺序连续取样分析，记录实验数据如表1。

通过数据对比分析看出，①电除尘出气阀关闭时间控制越短，断电与冲洗时间间隔越长，冲洗水中氨氮含量越低;②随着电除尘冲洗时间延长，冲洗污水中氨氮含量在不断降低，峰值在刚开始冲洗的时间段。

6 减少电除尘冲洗污水氨氮含量思路

①尽量少生成氮氧化合物，在电除尘塔冲洗的时候，待电除尘出气阀彻底闭合以后，电除尘及时断电，缩短塔内发生高压放电的时间，产生的氮氧化合物量就相应减少;②将产生的氮氧化合物在冲洗前尽量抽空，电除尘塔出气阀关闭以后，延长电除尘断电与冲洗之间间隔时间，这样冲洗水氮氧化合物也能降低;③电除尘冲洗污水与泡沫塔污水隔离排放，电除尘污水不再排入污水池，通过增加泵或开挖地沟途径改排重碱废液池。

7 结语

按照上述分析数据，电除尘冲洗污水氨氮含量粗略取较大值100mg/L。每台电除尘冲洗水每次冲洗量为30m3/h。按照生产负荷1000m3/h的废液量计算，可以计算出因此废液增加的氨氮含量：100*30/（30+1000）=2.91mg/L。

参考文献：

[1]陈学勤.氨碱法纯碱工艺[M].沈阳：沈阳辽宁科学技术出版社，1989.

作者简介：

张伙荣（1984- ），男，汉族，江苏省启东，本科，中级工程师，研究方向：精细化工，纯碱行业，氨碱法。