超超临界燃煤机组废水氨氮综合治理新思路

涂石胜

（湖北西塞山发电有限公司，湖北 黄石 435000）

0 引言

我国中部某发电有限公司2×680 MW 燃超超临界燃煤机组废水氨氮来源主要有表1 中三个方面：

表1 某发电公司废水氨氮数据 单位：mg/L

1 脱硫工艺排水

排水工艺为石灰石－石高烟气脱硫排水法，该方法是中国某工程（集团）有限公司首先提出并实施，技术应用时间较长，应用模式相对成熟，且兼具适用煤种广、脱硫效率高和机组适应性好等优势，因此在废水治理中被广泛应用。但该方法的缺陷也相对明显，使用该脱硫技术在治理过程中必然会造成脱硫废水排出，脱硫废水的pH 值在4～6 间，水质呈酸性，此外废水中会存在大量的悬浮物、重金属等污染物，对附近的生态水域造成严重的污染，因此石灰石－石高烟气脱硫排水法并不适合作为废水氨氮综合治理的主要排水技术。

2 脱硫氨区卸氨或喷淋排水

液氨区卸液氨管道余液冲洗产生的大量氨氮超标的水，排入化学工业废水储存池。

3 超超临界凝结水精处理高速混床氨化再生废水

电厂精处理设备是保证大容量机组给水水质的重要手段，它主要作用是利用精处理混床去除凝结水中腐蚀产物和各种溶解类杂质盐类，由于其处理量占锅炉给水量的70%以上，因此给水加入的氨至凝结水后基本全部被精处理混床除去，循环至给水后再次需要加入大量的氨将给水pH 提高至9.0 以上，不仅氨水的消耗量很多，还导致精处理混床再生废水排出大量的氨氮污染物，其质量浓度高达580 mg/L，这样的废水必须通过处理合格，降至《中华人民共和国污水综合排放标准》（GB 8978—1996）小于15 mg/L。

超超临界燃煤机组废水氨氮超标如何科学综合治理才达到《中华人民共和国污水综合排放标准》（GB 8978—1996）所规定的要求？基于这一问题，必须积极引入高效适宜的技术开展治理工作。一是回收技术。氨氮废水中氨氮质量浓度超过600 mg/L 的浓度时，建议采取选择性吸附剂、选择性透膜富集分离处理氨氮废水，促进资源化循环目标的实现。在回收氨氮废水并经过纯化处理后，即可向生产工艺返回，集中化分离提纯处理后，能使消耗的原料量减少。二是破坏性技术。氨氮废水中氨氮质量浓度处于200～600 mg/L 时，建议采取光热技术、催化剂、微生物等转变氨氮废水为二氧化碳。破坏性技术在氨氮废水治理中的去除率相对较高，适用于硫化物、苯物质等高毒性污染物的处理。三是组合技术。此项技术代表组合应用回收技术与破坏性技术，在治理氨氮废水方面有着相当可观的效果。氨氮废水中氨氮质量浓度小于600 mg/L 时，建议采取生物处理技术或吸附浓缩-燃烧技术净化处理氨氮废水，处理结束后即可向大气环境排放。氨氮废水总量减排管理中，氨氮废水治理设施高效稳定运行至关重要。基于此，需要定期核查生产车间治理氨氮废水设施的运行情况及效果，生产车间自身也需要对氨氮废水排放环节及工序等展开系统梳理，如启停机、检维修作业等，并加大操作技术规程的优化改进力度[1]。同时，要落实内部考核制度的调整与完善，积极开展操作管理与技术培训工作，围绕氨氮废水治理设施展开精细管控，确保其运行稳定性与高效性。通过管理台账的建立，完整记录生产车间生产及氨氮废水治理设施关键运行参数，并安装废气排放连续监测系统至氨氮废水治理设施。此外，要加大工厂内生产车间开停工管理规范力度，尽量规避突发性排放。生产车间本身需围绕燃烧烟气、检维修过程等非正常工况落实应急卡、应急预案及操作过程的制定，在检修装置前主动备案至环保部门，且在具体实践中严格落实环境监控工作，事后评估环境影响。在生产车间应急预案体系内纳入突发性氨氮废水泄露防范及处置措施，并建立针对异常与正常工作的独立监测体系。

经过结合某超超临界燃煤机组目前实际情况，技术人员通过小型不断测试，最终选取一系列组合方式处理方法。

3.1 氨吹脱法曝气

氨吹脱法曝气在碱性条件下（pH＞10.5），将废水与气体接触，将氨氮从液相转移到气相的方法。该方法适宜用于高浓度氨氮废水的处理。吹脱是使水作为不连续相与空气接触，利用水中组分的实际浓度与平衡浓度之间的差异，使氨氮转移至气相而去除废水中的氨氮通常以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）的状态保持平衡而存在，从而脱除水中的氨氮（具体见图1）。

图1 某发电公司废水池曝气筒装置

3.2 氨氮去除剂

氧化法通过小型试验确定氨氮去除剂最佳用量，该电厂采用的是氨氮去除剂（见图2）由多种无机化合物、鳌合剂、助剂等原料复配而成，是一种高效、无毒、无污染的新型水处理药剂。在处理过程中充分发挥催化氧化、絮凝、吸附、共沉等协同作用，具有生物分解性和安全性等。

图2 氨氮去除剂

从表2 小型实验结果来看，氨氮去除剂效果好，加入同样的药剂对氨氮含量越高，氨氮含量值越低，氨氮去除率越高对脱色也有一定辅助作用，同时对重金属离子也有一定的去除效果。

表2 氨氮去除剂小型实验表

3.3 使用次氯酸钠氧化法

小型试验污水中氨氮质量浓度在几百mg/L 以下，适合次氯酸钠氧化法。加氯法最佳废水pH 为6～7，加次氯酸钠后，反应1 h 为最佳时间，次氯酸钠最佳投加量计算方法：

m（氨氮，mg）∶m（次氯酸钠，质量分数10%，g）=1∶（0.08～0.088），都可以使氨氮达标，1∶0.088 时处理效果最好。笼统计算每吨水投加1～2 kg 次氯酸钠（有效质量分数10%）即可。除氨氮后，再曝气几个小时去除余氯即可。以上几种方式可根据氨氮大小组合，超超临界燃煤机组废水氨氮综合治理后,始终将全公司废水氨氮控制在《标准》的一级排放标准要求以下，脱硫废水中的氨氮质量浓度在15mg/L 以下。

4 未来展望

1）尿素作为原料制取氨气相对于氨水蒸发及液氨蒸发技术具有较高的安全性，随近几年国家对安全运行要求的提高，已逐步代替液氨作为还原剂制备原料。

2）脱除出来的氨气通过氨气回收部制成氨水，氨水回收至炉内加药系统，实现资源循环使用，具有氨气去除效率高、阻力小、成本低的特点，实现氨氮回收利用，以此减少循环水损耗，节省水流量，减少氨氮废水对环境的污染，既经济又环保。

5 结语

超超临界燃煤机组废水氨氮的治理无论采取哪种方法，最终要实现废水的零排放。电厂必然将实现最大程度节水，发展国民经济，保护生态环境。