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摘要：我国氮肥工业始于20世纪30年代。到目前为止，我国已由世界最大的氮肥进口国转变为氮肥出口国。然而，氮肥在生产流程中，导致大量的工业废水的产生，在这些废水中，含有氰化物、硫化物、酚类等污染物质。虽然多家生产企业都采取了许多措施，但是仍然存在废水排放量过大、处理成本颇高、设施落后、效果差等问题。这不仅给周围地区和居住人们带来不利影响，而且关系到氮肥行业的可持续发展前景。因此，本文通过对氮肥行业废水来源调研分析，提出了诸多策略，为氮肥行业的可持续发展起到积极的推动作用。
关键词：氮肥行业 废水 循环利用
一、氮肥行业的废水来源
在氮肥行业生产过程中，碳酸氨所产生的废水是尾气洗涤塔产生的含氟废水；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真空蒸发工序产生的合成氨废水。总结归纳，氮肥工业废水按其性质可分为煤造气含氧废水、油造气碳黑废水、自硫废水和含氨废水，其中以造气废水和自氨废水的水体环境的影响最大。
笔者通过实地调研，发现许多企业存在废水污染环境问题，污染严重程度与企业领导的环保意识、重视程度有很大关系，另外与采取的治理措施可行与否也有直接关系。因此针对存在问题，提出对策。
二、氮肥行业清洁生产途径
1、双甲工艺的实施以及高效填料的使用。所谓“双甲”工艺，指的是合成氨厂将联醇、甲烷化技术引入系统，从而省去铜洗再生工艺，这样，就不存在稀氨水的产生。
用高效填料代替碳化综合塔洗涤段的泡罩吸收，能最大限度地增加气液接触，增加传质效率。高效填料中以近几年普遍采用的垂直筛板塔较为经济、实用。完成了以上两种改造，就等于彻底杜绝了稀氨水的产生。对于尿素系统而言，只要实行“双甲”工艺一种改造，就可实现稀氨水“零”排放。
2、废氨水回收碳酸氢铵。在合成氨过程中，铜洗工序排出稀氨水，经提浓后含氨氮浓度18%－20%，送入碳化副塔吸收碳化尾气中的CO2，再由副塔泵送入清洗塔，用以溶解清洗塔的结疤，清洗塔出来的清洗液送入碳化塔，吸收由压缩机送来的加压CO2气（来自合成氨生产过程的脱碳二段的废气CO2），生成碳酸氢铵结晶，经离心分离制得产品，母液循环使用。
3、稀氨水变废为宝。在净化工段的中温变换炉后增加了一个低温变换炉，改革后变换气中CO2含量由原来的3.5%下降到1.5%，精炼工段所产生的铜洗再生气由1 000 m3/h降至400－500 m3/h，从而相应减少了铜洗稀氨水量。为了进一步减少铜洗稀氨水污染，可建立以稀氨水和稀H2SO4为原料生产硫酸铵的生产装置,稀氨水变废为宝。
三、控制措施
1、CASS法处理化肥厂含NH3-N废水。CASS法核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况不设调节池及初沉池，设施布置紧凑，占地省，投资低，运行稳定，基质去除率较高，剩余污泥量少。由于曝气为间断的，可根据水质水量变化，灵活调整曝气时间，从而减低成本。
此外可以在单池内实现A/O法和A2/O法以确保废水达标排放。此方法适用于大、中、小型污水处理工程。操作流程（1）
A/O法生物去除氨氮原理：污水中的氨氮，在充氧的条件下（O段），被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮波还原为无污染的氮气，逸入大气从而达到最终脱氮的自的。此流程已经运用在陕西兴化集团、兰州石化及垃圾填埋厂等产生高浓度氨氮废水的企业。
硝化反应：NH4+＋2O2→NO3－＋2H++H2O
反消化反应：6NO3-＋5CH3OH（有机物）→5CO2↑＋7H2O＋6OH-+3N2↑
2、冷却型塔式生物滤池法。造气废水经沉淀池沉淀后，在塔的上部喷淋、降温，然后进入塔中部的生化段，进行生化处理，以轴流风机通气，吹脱的含氰化氢气体，再经塔顶的生物段降解，以减少二次污染。
该法脱氰效率高，设备简单，无二次污染，成本低，但基建投资大，运行费用稍高，操作管理要求高。适用于排水量大、氰化物浓度高的中型厂。
3、化学沉淀法。化学沉淀法是向含氨氮废水中投加Mg2+和PO43-，使三者反应生成MgNH4 PO4·6 H2O沉淀，当n（Mg）∶n（N）∶n（P）=1.3∶1∶1.08、pH值为9时，氨氮的去除率最高（可达到98%）。沉淀物六水磷酸铵镁具有比较高的肥效性，可用于苗圃施肥。
该方法的优点：工艺较简单，氨氮去除率在95%以上。缺点：此法投加药剂量大，成本较高。适用于处理各种浓度的氨氮废水，尤其适合于高浓度氨氮废水处理。
4、离子交换法。合成氨厂工艺冷凝液从汽提塔上部加入，在填料塔中用蒸气汽提，废气从塔顶放空，塔底的水经冷却后进入阳离子交换器，除去NH4+等阳离子，再由脱碳塔脱去其中的CO2，在阴离子交换器中除去CO32-、SO42-等阴离子，然后经阴阳离子混床进一步净化，回收的脱盐水，可用于锅炉补充水或压缩机、高压泵等大型机泵的密封水。而汽提用的蒸气可用来自回收的污蒸气或锅炉排污蒸气，以节省气耗。
该方法NH4+离子去除效率高，设备简单，操作易于控制，对含NH4+10-50 mg的NH3-N废水去除率可达93%－97%。适用于中小型企业处理中等以下浓度NH3-N废水。
结论：
通过调研及资料查阅，为解决氮肥行业废水超标排放问题，本文提出了清洁生产对策，可行的控制措施。这将为氮肥行业的可持续发展起到积极的推动作用
参考文献：
[1]王晓毅等. 小氮肥厂废水中氨氮污染源调查与治理对策. 河南化工 1999，07：34～35
[2]郑兴灿，李亚新．污水除磷脱氮技术．北京：中国建筑工业出版社，1998．186—191
[3]钱易，米祥友．现代废水处理新技术．北京：中国建筑工业出版社，1993．280—307
[4]徐亚同，黄民生.废水生物处理的运行管理与异常对策. 北京：化学工业出版社，2003. 252-255
关键词：氮肥行业 废水 循环利用
一、氮肥行业的废水来源
在氮肥行业生产过程中，碳酸氨所产生的废水是尾气洗涤塔产生的含氟废水；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真空蒸发工序产生的合成氨废水。总结归纳，氮肥工业废水按其性质可分为煤造气含氧废水、油造气碳黑废水、自硫废水和含氨废水，其中以造气废水和自氨废水的水体环境的影响最大。
笔者通过实地调研，发现许多企业存在废水污染环境问题，污染严重程度与企业领导的环保意识、重视程度有很大关系，另外与采取的治理措施可行与否也有直接关系。因此针对存在问题，提出对策。
二、氮肥行业清洁生产途径
1、双甲工艺的实施以及高效填料的使用。所谓“双甲”工艺，指的是合成氨厂将联醇、甲烷化技术引入系统，从而省去铜洗再生工艺，这样，就不存在稀氨水的产生。
用高效填料代替碳化综合塔洗涤段的泡罩吸收，能最大限度地增加气液接触，增加传质效率。高效填料中以近几年普遍采用的垂直筛板塔较为经济、实用。完成了以上两种改造，就等于彻底杜绝了稀氨水的产生。对于尿素系统而言，只要实行“双甲”工艺一种改造，就可实现稀氨水“零”排放。
2、废氨水回收碳酸氢铵。在合成氨过程中，铜洗工序排出稀氨水，经提浓后含氨氮浓度18%－20%，送入碳化副塔吸收碳化尾气中的CO2，再由副塔泵送入清洗塔，用以溶解清洗塔的结疤，清洗塔出来的清洗液送入碳化塔，吸收由压缩机送来的加压CO2气（来自合成氨生产过程的脱碳二段的废气CO2），生成碳酸氢铵结晶，经离心分离制得产品，母液循环使用。
3、稀氨水变废为宝。在净化工段的中温变换炉后增加了一个低温变换炉，改革后变换气中CO2含量由原来的3.5%下降到1.5%，精炼工段所产生的铜洗再生气由1 000 m3/h降至400－500 m3/h，从而相应减少了铜洗稀氨水量。为了进一步减少铜洗稀氨水污染，可建立以稀氨水和稀H2SO4为原料生产硫酸铵的生产装置,稀氨水变废为宝。
三、控制措施
1、CASS法处理化肥厂含NH3-N废水。CASS法核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况不设调节池及初沉池，设施布置紧凑，占地省，投资低，运行稳定，基质去除率较高，剩余污泥量少。由于曝气为间断的，可根据水质水量变化，灵活调整曝气时间，从而减低成本。
此外可以在单池内实现A/O法和A2/O法以确保废水达标排放。此方法适用于大、中、小型污水处理工程。操作流程（1）
A/O法生物去除氨氮原理：污水中的氨氮，在充氧的条件下（O段），被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮波还原为无污染的氮气，逸入大气从而达到最终脱氮的自的。此流程已经运用在陕西兴化集团、兰州石化及垃圾填埋厂等产生高浓度氨氮废水的企业。
硝化反应：NH4+＋2O2→NO3－＋2H++H2O
反消化反应：6NO3-＋5CH3OH（有机物）→5CO2↑＋7H2O＋6OH-+3N2↑
2、冷却型塔式生物滤池法。造气废水经沉淀池沉淀后，在塔的上部喷淋、降温，然后进入塔中部的生化段，进行生化处理，以轴流风机通气，吹脱的含氰化氢气体，再经塔顶的生物段降解，以减少二次污染。
该法脱氰效率高，设备简单，无二次污染，成本低，但基建投资大，运行费用稍高，操作管理要求高。适用于排水量大、氰化物浓度高的中型厂。
3、化学沉淀法。化学沉淀法是向含氨氮废水中投加Mg2+和PO43-，使三者反应生成MgNH4 PO4·6 H2O沉淀，当n（Mg）∶n（N）∶n（P）=1.3∶1∶1.08、pH值为9时，氨氮的去除率最高（可达到98%）。沉淀物六水磷酸铵镁具有比较高的肥效性，可用于苗圃施肥。
该方法的优点：工艺较简单，氨氮去除率在95%以上。缺点：此法投加药剂量大，成本较高。适用于处理各种浓度的氨氮废水，尤其适合于高浓度氨氮废水处理。
4、离子交换法。合成氨厂工艺冷凝液从汽提塔上部加入，在填料塔中用蒸气汽提，废气从塔顶放空，塔底的水经冷却后进入阳离子交换器，除去NH4+等阳离子，再由脱碳塔脱去其中的CO2，在阴离子交换器中除去CO32-、SO42-等阴离子，然后经阴阳离子混床进一步净化，回收的脱盐水，可用于锅炉补充水或压缩机、高压泵等大型机泵的密封水。而汽提用的蒸气可用来自回收的污蒸气或锅炉排污蒸气，以节省气耗。
该方法NH4+离子去除效率高，设备简单，操作易于控制，对含NH4+10-50 mg的NH3-N废水去除率可达93%－97%。适用于中小型企业处理中等以下浓度NH3-N废水。
结论：
通过调研及资料查阅，为解决氮肥行业废水超标排放问题，本文提出了清洁生产对策，可行的控制措施。这将为氮肥行业的可持续发展起到积极的推动作用
参考文献：
[1]王晓毅等. 小氮肥厂废水中氨氮污染源调查与治理对策. 河南化工 1999，07：34～35
[2]郑兴灿，李亚新．污水除磷脱氮技术．北京：中国建筑工业出版社，1998．186—191
[3]钱易，米祥友．现代废水处理新技术．北京：中国建筑工业出版社，1993．280—307
[4]徐亚同，黄民生.废水生物处理的运行管理与异常对策. 北京：化学工业出版社，2003. 252-255