石灰石－石膏濕法是我國電廠尾氣脫硫的主要處理工藝，而脫硫塔定期排出的廢水中含有懸浮物、微量重金屬、亞硫酸鹽、氨氮等污染物。隨著尾氣中氮氧化物排放標準的提高，一些項目的SNCR或SCR脫硝系統(tǒng)中投入了過量的氨水。過量的氨水在煙道內(nèi)蒸發(fā)轉(zhuǎn)化成氨氣，與氮氧化物進行反應(yīng)，提高了脫硝效率。同時，未完全反應(yīng)的過量氨氣隨空氣進入下游的脫硫塔，經(jīng)過漿液噴淋后，融入脫硫塔漿液中再進入脫硫廢水，造成脫硫廢水中的氨氮濃度嚴重超標。目前，國內(nèi)的脫硫廢水處理工藝分為傳統(tǒng)的中和絮凝沉淀工藝和深度處理工藝，如膜濃縮后蒸發(fā)結(jié)晶、煙道噴霧干燥。傳統(tǒng)的脫硫廢水處理系統(tǒng)采用中和絮凝沉淀工藝，并未考慮對氨氮的去除。若采用膜濃縮蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)，高濃度的氨氮嚴重影響反滲透膜的正常運行，增加了反滲透裝置的投資及運行成本。同時，采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝時蒸發(fā)裝置的投資及運行成本高，蒸發(fā)結(jié)晶裝置易結(jié)垢、腐蝕。若采用煙道噴霧干燥，揮發(fā)出的氨氣又回到了廢氣中，在脫硫系統(tǒng)中循環(huán)。

目前，處理脫硫廢水中氨氮的方法主要有生物法、離子交換、折點氯化法和吹脫法等。生物法需要補充大量堿和碳源，且脫硫廢水的高含鹽量、高氨氮對微生物的存活和繁殖有抑制作用，運行維護困難，出水容易超標。離子交換是利用沸石的離子交換能力，可將廢水中的NH+4交換出來，其缺點是高濃度的氨氮廢水使得再生頻繁，運行維護困難。折點氯化法的缺點是副產(chǎn)物氯胺和氯代有機物會造成二次污染，只適用于低濃度的氨氮廢水。吹脫法將空氣通過風(fēng)機吹入廢水中，利用氣泡充分融合水中的溶解性氣體，空氣將溶解性氣體帶出水體。胡繼峰等采用吹脫法處理氮肥廠高氨氮廢水時，發(fā)現(xiàn)pH值大于12且溫度高于90℃時，氨氮去除效率達到90%。劉文龍等發(fā)現(xiàn)當廢水pH值為11.5、吹脫溫度為80℃、吹脫時間為120min時，氨氮的脫除率可達99.2%。但傳統(tǒng)吹脫法具有以下缺點：吹脫時間長，需要30min以上的停留時間；易產(chǎn)生二次污染，環(huán)境中氨氣氣味很大；容易結(jié)垢堵塞，脫硫廢水中含有大量的鈣鹽、鎂鹽，加熱和加堿后很容易生成氫氧化鈣、氫氧化鎂等沉淀物，長時間運行會堵塞填料、噴嘴，造成運行故障。因此，本文結(jié)合工程實例介紹一種去除脫硫廢水中氨氮的吹脫－吸附裝置，該裝置采用兩級吹脫工藝去除廢水中的氨氮，加裝在濃縮澄清池和清水罐之間，使得傳統(tǒng)的脫硫廢水處理系統(tǒng)具有了脫除氨氮的功能，并且能夠克服傳統(tǒng)吹脫法吹脫時間長、容易結(jié)垢堵塞的缺點。

1、某熱電廠脫硫廢水高氨氮處理系統(tǒng)

1.1 工程概況

浙江嘉興某熱電有限公司采用石灰石－石膏濕法脫硫、SNCR+SCR聯(lián)合脫硝。旋風(fēng)筒入口煙氣溫度約為650℃，由于煙氣溫度低于脫硝反應(yīng)需要的溫度，造成脫硝效率偏低，故通過提高氨水的噴射量（150～200L／h）來提高脫硝效率。過量的氨水在煙道內(nèi)蒸發(fā)轉(zhuǎn)化成氨氣，與氮氧化物進行反應(yīng)，提高了脫硝效率，未完全反應(yīng)的過量氨氣隨煙氣進入下游的脫硫塔。經(jīng)過漿液噴淋后，融入脫硫塔漿液中，造成脫硫塔漿液中氨氮的濃度達到了1400～1500mg／L。廠區(qū)建有傳統(tǒng)的脫硫廢水中和絮凝沉淀處理系統(tǒng)，但無法去除廢水中的氨氮，氨氮濃度需要降低到200mg／L以下才能排入工業(yè)園區(qū)的廢水處理廠。

該公司脫硫廢水處理系統(tǒng)的設(shè)計進出水水質(zhì)指標詳見表1，出水污染物指標滿足《火電廠石灰石－石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標》（DL／T997—2006）及工業(yè)園區(qū)廢水處理廠對脫硫廢水出水的接收要求。

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進水氨氮、懸浮物濃度高，呈弱酸性，氯離子濃度高。綜合比較生化法、折點氯化法、離子交換法等工藝，因廢水中缺少微生物生長的碳源，無機鹽分高，故采用生化法運行困難。折點氯化法和離子交換法需要消耗大量的次氯酸鈉和吸附材料，運行成本很高。因此，考慮在原有脫硫廢水處理系統(tǒng)上進行改造，加裝一套吹脫－吸附氨氮處理裝置，作為脫硫廢水處理系統(tǒng)中的一部分，與原有廢水系統(tǒng)串聯(lián)使用，使得原有脫硫廢水裝置具有了脫除氨氮的功能。

1.2 工藝流程及技術(shù)特點

原有脫硫廢水處理系統(tǒng)采用的是中和絮凝沉淀工藝，建設(shè)有廢水緩沖罐、三聯(lián)箱、濃縮澄清池、清水罐。改造后在濃縮澄清池后端、清水罐前端加裝一套吹脫－吸附氨氮處理裝置。高濃度的氨氮廢水經(jīng)過廢水收集罐后進入三聯(lián)箱，通過加堿將pH值調(diào)整至10～11，使廢水中的氨氮能夠更好地游離。在三聯(lián)箱內(nèi)加入絮凝劑和助凝劑，使得廢水中的懸浮物形成絮凝物，在下游沉淀池內(nèi)沉淀。上層清液溢流進入循環(huán)罐，在循環(huán)罐內(nèi)與蒸汽進行熱交換，溫度加熱到35～45℃。隨后進入1#吹脫塔內(nèi)的噴淋系統(tǒng)，噴淋出來的液滴與從吸附塔出來的循環(huán)空氣進行次吹脫。經(jīng)過一次吹脫后的廢水輸送至2#吹脫塔內(nèi)的噴淋系統(tǒng)，噴淋出來的液滴與從吸附塔出來的循環(huán)空氣進行第二次吹脫。吹脫后的廢水進入二級沉淀池，隨后溢流清液流入清水罐。處理后的廢水被送入后續(xù)其他的處理系統(tǒng)進一步處理，確保終水質(zhì)滿足相應(yīng)的排放要求。整個系統(tǒng)占地約10m×15m。改造后處理工藝流程詳見圖1。

因廢水中氨氮濃度很高，本裝置設(shè)置了兩級吹脫塔，可以取得更好的氨氮處理效果。在循環(huán)罐中，把水蒸氣通入廢水中，提高廢水的溫度至40～50℃。再通過高壓噴嘴霧化噴淋，在吹脫塔內(nèi)逆向與循環(huán)空氣接觸。廢水中的氨氮被吹脫出來，再以氨氣的形式被循環(huán)空氣帶走。系統(tǒng)的特點為：采用二級吹脫塔，更適合高氨氮廢水的處理；吹脫—吸附氨氮處理裝置在單個吹脫塔內(nèi)的停留時間為5～8min；相對于開放的氨氮吹脫系統(tǒng)，氨氣將在三個塔內(nèi)循環(huán)，廢氣不會排入環(huán)境造成二次污染；氨氣吸附在除鹽水中，可輸送至廠區(qū)的脫硝除鹽水罐，吸附的氨氣得到了回收利用；兩級吹脫塔采用旋流板塔，避免了填料塔的結(jié)垢堵塞；噴嘴采用大通徑噴嘴，具有防止堵塞的特點。