劉紹根1，黃顯懷1，王長平2
（1.安徽建筑工業(yè)學(xué)院，安徽 合肥 230022；2.合肥江淮化肥總廠磷銨廠，安徽 合肥 231607） 摘 要：硫酸、普鈣和磷銨生產(chǎn)過程中排放大量酸性廢水，對水體造成嚴(yán)重污染。在進(jìn)行水量平衡的基礎(chǔ)上，提出了以回用為主的廢水處理方案。通過完善循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、廢水回用。廢水處理等措施，每年減少懸浮物、氟化物和磷酸鹽排放量分別達(dá)到957.6t、188.4t和8.64t。年節(jié)省新鮮水625×104t。
關(guān)鍵詞：磷銨廠；水量平衡；廢水處理；水回用
中圖分類號：X781.4
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
文章編號：1009－2455（2001）01-0037-03 Treatment and Recovery of Wastewater from An Ammonium Phosphate Plant
LIU Shao-gen，HUANG Xian-huai，WANG Chang-ping Abstract:A great quantity of acid wastewater is discharged from the production process of sulfuric acid，single superphosphate and ammonium phosphate，causing serious polluction of water bodies．Based on balancing water flow，a wastewater treatment plan with recovery of water as the main measure was put forward．By taking the measures of improving circulating cooling water system，recovering and treating the wastewater，etc.,the discharged quantities of suspended matters，fluorides and phosphates were respectively reduced by 957.6 tons，188.4 tons and 8.64 tons annually，while 62.5×104 tons of fresh water was saved annually.
Key words:ammonium phosphate plant；water flow equilibrium；wastwater treatment；water recovery 江淮化肥總廠磷鋁廠始建于1970年，現(xiàn)已形成40kt/a硫酸、100kt/a磷肥、30kt/a磷銨、20kt/a復(fù)混肥、500t/a氟硅酸鈉的生產(chǎn)能力，主要生產(chǎn)車間有：硫酸車間、磷銨車間和磷肥車間，是一用水大戶。 1 廢水來源及水質(zhì) 1.1 硫酸車間
硫酸車間以混礦（硫鐵礦和硫精砂按一定比例混合）為生產(chǎn)原料，凈化工段采用電除塵封閉酸洗流程，吸收工段采用二轉(zhuǎn)二吸制酸工藝。該車間排放的廢水主要有稀酸廢水、滾筒冷卻水和循環(huán)下水。
稀酸廢水主要來自凈化工段，正常生產(chǎn)時(shí)，每天排放稀酸泥兩次，每次15m3，開車初始階段（約8h）為10m3外；此外，干吸工段濃硫酸鑄鐵排管冷卻器有少量漏酸，脫鹽水站排放少量酸堿廢水。
滾筒冷卻水用于冷卻排渣滾筒，因混入大量硫鐵礦渣而含有大量懸浮物。
該車間設(shè)有兩套600t/h循環(huán)水系統(tǒng)，一套為余壓回水，供發(fā)電和凈化工段間冷器冷卻水使用；另一套為無壓回水，供于吸工段冷卻排管使用。因冷卻塔填料倒塌等原因，冷卻效果較差，補(bǔ)充水量較大，故有部分冷卻下水排放。
1.2 磷肥車間
磷肥車間以磷礦石為原料，經(jīng)破碎、球磨制漿、混合化成、熟化等工序生產(chǎn)磷肥（普鈣），混合化成工序含氟尾氣用兩級吸收室吸收。廢水來自氟硅酸鈉合成工序的合成槽和離心機(jī)，為酸性含氟廢水，主要含氟硅酸鈉和鹽酸。
1.3 磷銨車間
磷銨車間含磷酸和磷銨兩個(gè)工段。磷酸工段以磷肥車間生產(chǎn)的礦漿和硫酸車間生產(chǎn)的硫酸為原料，經(jīng)革取、過濾等工序生產(chǎn)磷酸。該工段的廢水主要為文丘里洗滌塔的含氟廢水。用新鮮水作為水環(huán)真空泵冷卻水，排水用作大氣冷凝器冷卻水。
磷銨工段以氮和磷酸為原料，經(jīng)中和濃縮、造粒干燥等工序生產(chǎn)磷銨。該工段各種設(shè)備冷卻水約40m3/h，沒有回收而直接排放；其中以混合冷凝器（用磷酸工段過濾系統(tǒng)大氣冷凝器后的冷卻水來冷凝二效蒸發(fā)器產(chǎn)生的氣體）排放的冷凝水為主。正常生產(chǎn)時(shí)，這部分廢水的pH、磷酸鹽、氟化物和懸浮物均能達(dá)標(biāo)，但在操作不穩(wěn)定時(shí)，這幾項(xiàng)指標(biāo)時(shí)有超標(biāo)現(xiàn)象。
1.4 廢水水量、水質(zhì)
正常生產(chǎn)時(shí)，全廠廢水水量、水質(zhì)見表1。 表1 廢水水量、水質(zhì)| 車間名稱 | 硫酸車間 | 磷肥車間 | 磷銨車間 | | 稀酸廢水 | 滾筒冷卻水 | 冷卻水 | 含氟廢水 | 含氟廢水 | 冷卻水 | | 排水量/(m3·h-1) | 1.25 | 20 | 40 | 2 | 3 | 40 | | pH值 | 3.0～4.0 | 中性 | 中性 | 0.5～3.0 | 0.5～3.0 | 中性 | | SS/(mg·L-1) | 600～800 | ≤8000 | | 3000～15000 | 3000～15000 | 30～350 | | F-/(mg·L-1) | | | | 3000～6000 | 3000～6000 | 10～70 | | PO43-(P)/(mg·L-1) | | | | | | 10～150 | | As3+/(mg·L-1) | 5～10 | | | | | | 2 廢水處理及回用 從表1可以看出，全廠排放的廢水可分為兩大類，即冷卻水和酸性廢水或酸性含氟廢水。前者水量大、污染程度輕微，但直接排放浪費(fèi)了大量新鮮水，應(yīng)采取以完善循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為主的治理措施；后者水量小，但污染程度嚴(yán)重，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧┖螅赜糜谏a(chǎn)或達(dá)標(biāo)排放。 2.1 冷卻水
2.1.1 硫酸車間滾筒冷卻水
改造前，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排水在冷卻滾筒后直排。現(xiàn)在滾筒下面設(shè)一只集水裝置，并用管道送至一座清水池，冷卻后又回用于滾筒的冷卻。
2.1.2 硫酸車間循環(huán)冷卻水
原循環(huán)冷卻水系統(tǒng)因冷卻塔填料倒塌等原因，冷卻效果較差。通過更換冷卻塔填料、增加1臺(tái)冷卻塔等措施，循環(huán)冷卻水量達(dá)800m3/h。3套600m3/h循環(huán)水分別供應(yīng)余熱發(fā)電、凈化工段間冷器和干吸工段陽極保護(hù)管殼式冷卻器使用。冷卻水排放量由改造前的60m3/h（其中，約20m3/h用于冷卻排渣滾筒后再排放）降至20m3/h。
2.1.3 磷銨車間冷卻水
改造前磷銨車間磷銨熱風(fēng)機(jī)及料漿循環(huán)泵冷卻水（約10m3/h）直排；水環(huán)真空泵、大氣冷凝器和混合冷凝器的冷卻水順序重復(fù)使用，使用情況見圖1。 
在進(jìn)行水量平衡的基礎(chǔ)上，提出磷銨車間水回用方案，工藝流程見圖2。 
工藝要點(diǎn)為：萃取尾氣洗滌水用作過濾工序盤式過濾機(jī)二次沖洗水；兩臺(tái)水環(huán)真空泵冷卻水經(jīng)冷卻后循環(huán)使用；設(shè)立循環(huán)水站，將大氣冷凝器和混合冷凝器冷凝水冷卻后循環(huán)使用；以熱風(fēng)機(jī)及料漿循環(huán)泵冷卻水作為補(bǔ)充水。原磷鉸車間40m3/h的冷卻水全部回用。 2.2 酸性廢水及酸性含氟廢水
2.2.1 硫酸車間酸性廢水
由于含砷量較低（As3+≤10mg/L），用一般的石灰法一次處理即可達(dá)標(biāo)[1]。該車間原有一套稀酸廢水處理設(shè)施，改造[2]后，廢水能達(dá)標(biāo)排放。
2.2.2 磷肥車間酸性含氟廢水
該車間酸性含氟廢水采用兩級石灰中和沉降工藝。車間生產(chǎn)正常時(shí)，廢水經(jīng)石灰乳一次中和至pH=5－6，固液分離后，上清液回用于磨礦；車間生產(chǎn)不正常、系統(tǒng)水平衡不了時(shí)，廢水處理按兩級石灰中和沉降方式運(yùn)行，廢水可達(dá)標(biāo)排放。
該車間廢水處理裝置在運(yùn)行過程中，存在石灰用量偏高、化灰機(jī)及板框壓濾機(jī)處理能力偏小等問題[2]。目前，將廢水與礦粉混合后直接回用于磨礦，經(jīng)過五個(gè)多月的運(yùn)行，并未影響磨礦系統(tǒng)設(shè)備。這樣可降低運(yùn)行費(fèi)用，做到廢水封閉循環(huán)。
2.2.3 磷銨車間酸性含氟廢水
原計(jì)劃將萃取尾氣洗滌水納入磷肥生產(chǎn)車間廢水處理系統(tǒng)一并處理，但其水量超過磨礦工序的需要，故將萃取尾氣洗滌水用作過濾工序盤式過濾機(jī)二次洗水。 3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 3.1 經(jīng)濟(jì)分析
全廠廢水處理或回用設(shè)施運(yùn)行費(fèi)用見表2。從表2可以看出，由于項(xiàng)目的實(shí)施節(jié)約了大量的水，節(jié)約的水費(fèi)除抵去廢水處理或回用設(shè)施運(yùn)行費(fèi)用及排污費(fèi)和農(nóng)賠金外，每年還節(jié)余28.13萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 表2 運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算| 名稱 | 硫酸車間 | 磷肥車間 | 磷銨車間 | 小計(jì) | | 固定資產(chǎn)總值／萬元 | 124.6 | 64.5 | 41.9 | 231.0 | | 節(jié)約新水量／（萬t·a-1） | 28.8 | 1.80 | 32.0 | 62.6 | | 電費(fèi)／（萬元·a-1） | 23.85 | 0.72 | 13.32 | 38.89 | | 藥劑費(fèi)／（萬元·a-1） | 1.8 | 0 | 0 | 1.8 | | 其它（折舊費(fèi)等）／（萬元·a-1） | 14.64 | 7.39 | 5.75 | 27.78 | | 節(jié)約水費(fèi)／（萬元·a-1） | 28.8 | 1.8 | 32.0 | 62.6 | | 減少排污費(fèi)／（萬元·a-1） | | | | 24.0 | | 減少農(nóng)賠金／（萬元·a-1） | | | | 10.0 | | 所節(jié)約費(fèi)用／（萬元·a-1） | | | | 28.13 | 3.2 環(huán)境效益
全廠廢水處理或回用設(shè)施實(shí)施前后水污染物減少量見表3。 表3 全廠水污染物減少量| 名稱 | 硫酸車間 | 磷肥車間 | 磷銨車間 | 小計(jì) | | SS/(t·a-1) | 583.2 | 115.2 | 259.2 | 957.6 | | F-/(t·a-1) | | 72.0 | 116.4 | 188.4 | | PO43-(t·a-1) | | | 8.64 | 8.64 | 參考文獻(xiàn)：
[1]化工部環(huán)保中心站 化工環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)手冊[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998．
[2]黃顯懷，等．某硫酸廠稀酸含塵廢水處理[J]．安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，8(3)：40－41
作者簡介：
劉紹根（1967－），男，碩士，安徽建筑工業(yè)學(xué)院講師。 | 
