尿素生产废水处理工艺技术研究

尿素生产废水处理工艺技术研究

宋泉霖

呼伦贝尔金新化工有限公司      内蒙古 呼伦贝尔   021506 

 摘要：随着尿素生产规模的不断扩大，尿素生产废水处理成为一个亟待解决的问题。本文旨在探讨尿素生产废水的处理工艺技术研究，以期达到减少环境污染、提高废水处理效率的目的。通过对尿素生产废水特性的分析，以及不同废水处理工艺技术的比较，提出一种适用于尿素生产废水处理的综合工艺方案。该方案结合生物处理、物理化学处理和高级氧化技术，实现废水中污染物的有效去除和资源的回收利用。

关键词：尿素生产；废水处理；工艺技术

1尿素生产及尿素废水处理现状

1.1 尿素生产的历史回顾

尿素的生产历史可以追溯到19世纪，那时科学家们首次通过无机物质合成得到了尿素。自那时起，随着科学技术的飞速发展，尿素的生产工艺经历了多次改进和优化，使得尿素的产量不断提高，成本逐渐降低。这一进程为农业、工业以及人类生活带来了巨大的便利。然而，伴随着尿素产量的增加，尿素废水处理的问题也日益凸显出来，成为了制约尿素产业可持续发展的关键因素。

1.2 尿素废水处理现状分析

尿素废水处理一直是环保领域的难题。传统的尿素废水处理方法，如生物处理、物化处理等，虽然在一定程度上能够降低废水中的污染物浓度，但存在处理效果不稳定、处理周期长、能耗高等问题。此外，尿素废水中的氨氮、尿素等污染物对环境和生态造成了严重影响，如导致水体富营养化、土壤污染等。因此，寻求高效、环保的尿素废水处理方法成为了当务之急。

近年来，随着科技的不断进步，一些新型的尿素废水处理方法逐渐崭露头角。例如，高级氧化技术、膜分离技术、微生物修复技术等，这些技术具有处理效果好、处理周期短、能耗低等优点，为尿素废水处理提供了新的解决方案。然而，这些新型技术在实际应用中还面临一些挑战，如技术成熟度、成本效益等，需要进一步研究和优化。

1.3 尿素废水处理问题的挑战与机遇

尿素废水处理面临的主要问题包括氨氮、尿素等污染物的去除效率低、处理成本高等。针对这些问题，研究人员不断尝试新的处理工艺和技术，以期达到更好的处理效果。同时，随着环保政策的日益严格和公众环保意识的提高，尿素废水处理行业也面临着巨大的市场机遇。

为了解决尿素废水处理的问题，可以从以下几个方面入手：一是加强技术研发和创新，提高废水处理效率和质量；二是推动产业升级和结构调整，优化尿素生产工艺和废水处理流程；三是加强政策引导和支持，推动尿素废水处理行业的健康发展。

2尿素生产废水处理工艺技术

2.1 序批式活性污泥法

序批式活性污泥法是一种广泛应用的尿素废水处理方法。其核心原理是利用活性污泥中的微生物对废水中的有机物进行生物降解，从而去除污染物。在序批式活性污泥法的处理过程中，废水与活性污泥混合，形成一个反应体系。微生物在这个体系中通过吸附、降解等过程，将废水中的尿素等有机物转化为无害物质。

然而，序批式活性污泥法在处理高浓度尿素废水时面临一些挑战。由于尿素浓度过高，可能对微生物产生抑制作用，导致处理效果不稳定。此外，高浓度尿素还可能导致污泥膨胀等问题，进一步影响处理效果。

为了解决这些问题，研究人员进行了大量探索。例如，通过优化污泥浓度、调整曝气时间等手段，可以提高序批式活性污泥法对高浓度尿素废水的处理能力。同时，一些新型的生物处理方法，如固定化微生物技术、复合微生物菌群等，也被引入到序批式活性污泥法中，以进一步提高处理效果。

2.2 膜生物处理技术

膜生物处理技术是近年来兴起的一种尿素废水处理方法。该技术结合了生物处理和膜分离技术的优势，通过生物降解和膜过滤双重作用，实现对尿素废水中污染物的有效去除。

在膜生物处理过程中，废水首先经过生物反应器，其中的微生物对尿素等有机物进行降解。然后，经过生物降解的废水进入膜分离单元，通过膜的过滤作用进一步去除剩余的污染物。这种组合方式使得膜生物处理技术具有处理效果好、处理周期短、能耗低等优点。

与传统的活性污泥法相比，膜生物处理技术在处理尿素废水时具有更高的稳定性和效率。此外，膜生物处理技术还可以实现废水的回用，具有较高的经济价值。然而，该技术也存在一些挑战，如膜污染、膜更换成本等问题，需要在实际应用中加以解决。

2.3 解析水解系统

在众多尿素生产废水处理工艺中，解析水解系统是一种常用的技术。解析水解系统主要由解析塔和水解池组成，通过物理和化学方法将废水中的氨氮和有机物转化为无害物质，实现废水的净化。

解析塔是解析水解系统的核心设备之一。在解析塔中，废水通过喷淋或滴流方式进入塔内，与从塔底上升的热空气进行逆流接触。在这个过程中，废水中的氨氮在热空气的作用下发生解吸作用，从水中释放出来，随热空气一起上升。同时，热空气还可以促进废水中有机物的挥发，进一步降低废水中的污染物浓度。解析后的废水进入水解池进行进一步处理。

水解池是解吸水解系统的另一个重要组成部分。在水解池中，废水与一定量的碱性物质混合，通过搅拌和反应，使废水中的有机物发生水解反应，生成更简单的化合物。水解反应可以有效地降低废水中的有机物含量，减轻后续处理工艺的负担。同时，碱性物质还可以与废水中的氨氮发生中和反应，生成无害的盐类物质，进一步净化废水。

解析塔 C801 为单溢流筛板塔，上部有 15 块塔板，下部有 24块塔板。中间由一块升气板将 C801 分成上下塔，上部为精馏段，起气体精馏作用;下部为提馏段，料液中的大部分 NH;和 CO,被塔下部(提馏段)来的气体汽提出去。

在水解塔 C803 内，温度操作在 195~210°C范围内，由 TI8104、8105和 8106 指示。用 2.3MPa、363C的背压蒸汽加热，高压蒸汽经流量计 FT8104用调节阀 FIC8104 控制进入水解塔 C803 的用量。尿素在水解塔 C803 中几乎全部分解成 NH;和 CO,。从水解塔 C803 底部离开的溶液进入水解析换热器 E803AVB壳侧换热后，经液位调节阀 LIC8102 控制进入第二解析塔 C801B 的上部。

从水解析C803 顶部离开的气体由调节阀 PIC8102 控制进入第一解析塔 C801A 的第五块塔板上。在水解塔 C803 上设有液位指示 LIC8102，温度指示 TI8104、8105、8106 和安全阀 PSV8151。

结语

综上所述，尿素废水处理是尿素生产过程中不可忽视的重要环节。针对尿素废水处理的问题，研究人员不断探索新的处理工艺和技术，以期达到更好的处理效果。序批式活性污泥法、膜生物处理技术和吸水水解系统是目前较为成熟的尿素废水处理方法，各具特点，可根据实际情况选择合适的工艺进行处理。随着科技的不断进步，相信未来会有更多高效、环保的尿素废水处理方法问世，为农业生产和环境保护做出更大贡献。

参考文献

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