磷化工生产工艺流程范文

磷化工生产工艺流程篇1

关键词：料浆法；磷酸一铵工艺；优化

中图分类号：TQ414.2文献标识码： A 文章编号：

磷酸一铵和料浆法磷酸一铵工艺简介

磷酸一铵的介绍

磷酸一铵的化学式为NH4H2PO4（MAP），热稳定性好，不易吸潮，在水中溶解度大。即使磷酸一铵加热到100℃，也很难觉察到它分解放出氨。大约在200℃左右才会有NH3和H2O放出。磷酸一铵在低于125℃进行干燥作业时，氨损失是非常小的。磷酸一铵在水中有较大的溶解度，且随着温度的升高而急剧增大，而磷酸一铵的水溶液的氨平衡分压却很低。在200℃以后，随着温度的升高，质量不断地减少，表明磷酸一铵由于发生缩聚而释放了氨和水。磷酸一铵养分含量高，物理性质和农化性质优良，既可作肥料直接施用，也是复混肥和液体肥料的重要磷源。

湿法磷酸的氨化

用硫酸、硝酸或盐酸分解磷矿制得的磷酸统称为湿法磷酸，而用硫酸分解磷矿制得磷酸的方法是湿法磷酸生产中最基本的方法。所得的磷酸再经过氨化就可以得到磷酸一铵，化学方程式为：H3PO4(液)+NH3（气）===NH4H2PO4 此反应是放热反应。纯的磷酸铵盐都是白色晶体，其中以磷酸一铵最为稳定，磷酸二铵次之，磷酸三铵最不稳定，不宜做肥料使用。

纯磷酸和氨中和是瞬间完成的快速反应，过程速度取决于气氨分子扩散进入磷酸的速度。因此，凡是能够强化扩散的手段，均可加快中和过程的速度。例如：用管式反应器进行磷酸氨化，就可使中和过程缩短到约1s。氨化过程放出的热量很大，可利用它蒸发除去溶液中一部分水分。通常磷酸中和1kg气氨即可蒸发1—2kg的水，这与磷酸的浓度和温度有关。如用预过热的浓磷酸（P2O5质量分数54%）在管式反应器中快速氨化，还可实现高温脱水生产部分聚磷酸铵。在浓酸氨化时形成相当高的温度和压力下，磷铵溶解度增高，料浆黏度变小，流动性能良好，这时可借助自身压力直接喷入造粒机或喷雾塔中生产粒状或粉状磷铵。

中和料浆浓缩法制磷铵工艺

料浆法磷铵工艺的总体思路用“磷铵料浆浓缩”替代“磷酸浓缩”，即稀磷酸先和氨发生中和反应，所制得的中和料浆再进行蒸发浓缩，除去物料中大部分的水分，从而可以逃避“磷酸浓缩”的难题，并因此有了一些具有很有优势的工艺特点。料浆法磷铵与传统法磷铵生产工艺相比，有下面特点：

对磷矿有较强的适应性，它可以用传统的磷铵生产法不能用的质量稍差的磷矿（P2O5 25%—30%，(Fe2O3+Al2O3+MgO)

浓缩介质有较小的腐蚀性，更容易解决设备的材质问题；

生产周期较长，利于生产操作；

加热器结垢时间较长，垢层也很容易清理；

流程十分简单，技术也相对成熟，稳定生成，故障很少；

可采用多效蒸发的方法对料浆浓缩，节约能源。

磷酸的浓度要求低，25-28%、磷酸中的含固量、杂质等要求低。

可以全部设备国产化，降低建设总投资。

料浆法磷酸一铵工艺工艺流程

湿法磷酸一铵料浆的蒸发浓缩

用含杂质较高的二水物湿法磷酸进行浓缩时，，在加热管壁容易形成坚硬致密、难以清除的酸不溶垢层，有时甚至会造成加热管堵塞，使浓缩操作无法进行。但如果先用氨中和磷酸，在浓缩中和料浆，很容易获得含水25%—35%的磷铵料浆，即可直接用于喷浆造粒。实践证明，浓缩中和料浆时加热管壁结垢较少，而且也易于用稀酸清洗除垢。

80年代四川大学在四川银山成功建成年产3万吨料浆法磷铵工厂，2001年四川大学与瓮福（集团）合作利用中和料浆浓缩法建成国内年产16万磷酸一铵工厂、经过扩能改造、现已达到年产20万吨生产能力，2003年建成26万吨磷酸一铵工厂、使瓮福（集团）马场坪工业园区磷酸一铵生产能力达46万吨，目前国内生产能力年达到1800万吨除满足国内市场外、还可以满足国际市场需要。

稀磷铵料浆在Ⅱ效蒸发器的强制循环泵的推动下，经加热器被蒸汽加热，上升进入闪蒸室分离蒸汽，再下降进入料浆管循环浓缩。一部分料浆从循环泵出口去Ⅰ效的强制循环泵的进口，在Ⅰ效蒸发器循环泵、Ⅰ效加热器和闪蒸室之间循环加热蒸发进一步浓缩，部分浓缩料浆从循环泵的出口去料浆过滤器。

2、喷雾造粒干燥过程和设备浓缩料浆经料浆过滤器滤除大颗粒后进入三缸高压泵加压，再经料浆缓冲器后送达喷雾干燥塔的顶部，通过压力式喷嘴雾化喷洒，进行干燥。三缸泵输送靠变频调速控制流量。三缸泵缓冲罐需定期打回流至收集槽，防止阀门堵塞，同时定期清除过滤缸内杂质、定期更换喷嘴。进干燥塔顶压力式喷嘴雾化喷洒的料浆，形成细小的料滴，在塔内下落过程中与从塔底上升的热气流逆向充分接触，进行换热，蒸发水分，形成细小的粉状颗粒落入干燥塔流化床层，在流化床层中经过相对较长时间停留，强化与温度最高的热空气换热进一步完成干燥。干燥好的产品通过溢流口流至料封，然后通过成品胶带输送机输送至成品料仓。干燥塔内的热空气与雾化料浆逆流换热降温后从塔顶去尘降室除尘后排空，尘降室内的粉尘定期回收。

瓮福（集团）公司瓮福磷肥厂利用贵州天福化工有限责任的副产品二甲醚， 2013年将磷酸一铵产品干燥一台热风炉热源由煤加热改成二甲醚，二甲醚具有清洁、易于控制、环保、操作人员减少、劳动强度低等优点，将对其它热风炉改成二甲醚热源，将改善马场坪工业园区环境状况。

总结

世界上的磷矿经过几十年的开采已趋于贫化，优质磷矿明显减少。我国的磷矿资源含量虽然丰富，但杂质的含量普遍很高，这就需要在磷酸一铵的生产工艺中采取合适的方法，以减少工艺流程，提高产品质量。料浆法磷铵湿法符合我国磷资源的事情，相比国外的磷酸浓缩有更多的优势，但仍然需要加强磷铵制法工艺的研究，以实现磷资源的利用的最大化。

参考文献：

[1] 赵廷仁,刘建清,尹其光;湿法磷酸精制技术的现状与进展[J];化工进展;1992年02期

[2] 王辛龙,万先达;湿法磷酸净化的新进展[J];磷肥与复肥;2001年02期

[3] 李志祥;溶剂萃取法净化湿法磷酸技术研究[D];昆明理工大学;2005年

磷化工生产工艺流程篇2

【关键词】中低品位磷矿；料浆法；三效蒸发浓缩；尾气二次洗涤

0.概述

利用稀磷酸生产磷酸铵的工艺，根据中和浓缩的先后顺序不同，可以分为“传统法”和“料浆法”。

“传统法”流程为稀磷酸浓缩氨中和干燥。此法为引进技术。由于在磷酸浓缩过程中会析出大量固体悬浮物，使磷酸粘度增高，加热器结垢严重。故此工艺要求含杂质较低的富磷矿（P2O5≥30%，R203/P2O5≤12%，MgO/P2O5≤5%）。

“料浆法”流程为稀磷酸氨中和磷铵料浆浓缩干燥。此法为国产技术，设备已实现国产化。由于磷铵料浆浓缩过程中的温度、压力、结垢机理等与磷酸浓缩显著不同，加热器基本不结垢或少结垢。故此工艺可适合杂质含量较高的中品位磷矿（P2O5≥26%，R2O3/P2O5≤18%，MgO/P2O5≤10%）。

本项目以湖北宜昌磷矿为原料制取磷酸，从而制备MAP，由于其磷矿品位偏低，故采用料浆法制备工艺，设计能力15万吨/年。

1.主要原料

22%P2O5稀磷酸（从矿石制备而来）+99.5%液氨（来自氨球罐）。

2.工艺流程

2.1氨化中和反应

本项目采用是外环流氨化反应器系统，主要由管式反应器、快速氨化反应器和给料循环泵等设备组成。

气氨与磷酸的加入量通过比例调节进行控制，中和度维持在1.10～1.15之间。因为在这个范围内，磷酸氨化溶液中的氨分压极低，不必回收逸出到中和尾气中的氨。

气氨在管式反应器中与氨化料浆发生中和反应。料浆吸收反应放出的热量形成过热料浆并进入快速氨化器，在快速氨化器上部空间闪蒸降温。给料循环泵对快速氨化器中的料浆进行强制循环，强化气液传质，使物料充分反应。

由于在氨化反应中会产生大量的热量并形成二次蒸汽，本项目利用该二次蒸汽作为二、三效加热浓缩的热源，从而减少一次蒸汽的使用量。

2.2三效蒸发浓缩

本项目采用逆流真空三效蒸发流程。每套系统的主要设备包括蒸发器、加热器、循环泵。在蒸发器中料浆沿管程流动，蒸汽沿壳程流动。二、三效蒸发室为真空浓缩（真空度为：～70kPa），一效蒸发室为常压。蒸发温度不宜超过115℃，以减少磷铵料浆蒸发过程的氨损失。

一效蒸发器采用一次蒸汽作为热源，二效、三效利用氨化反应和一效蒸发器中产生的二次蒸汽作为热源，从而节省大量一次蒸汽使用量，气水比可以降低到0.45。经过三级浓缩后，磷铵料浆的含水量由52%降低至30%。

2.3 喷粉塔逆流干燥

本项目采用喷粉塔逆流干燥工艺。该工艺由燃煤热风炉、高压泵、喷雾干燥塔和空气鼓风机等设备组成。

含水率30%的磷铵料浆，用高压泵加压至8.0MPa并送到喷粉塔顶雾化。雾化料在喷粉 塔内与热空气逆流接触并燥。干燥后的雾化料成粉状并从溢流口流出，通过冷却皮带输送机和成品皮带输送机送往包装车间的成品贮斗，由自动定量包装机包装成成品。

在沉降室得到的产品细粉通过清仓皮带输送机也送往成品皮带输送机，并最终包装成成品。

燃煤热风炉是在炉膛内直接与空气换热，具有效率高、设备紧凑、烟尘少、干燥能耗比蒸汽加热降低20%以上。同时也减少对外部公用工程的依赖性，提高了装置运行可靠性。

2.4二级尾气洗涤

本项目设置两级尾气洗涤系统，对尾气中的粉尘和氨充分吸收，达到排放标准。

一级尾气洗涤塔的洗涤液为稀磷酸，二级洗涤液为工艺水。洗涤液经尾气洗涤泵加压至0.25Mpa并送至喷淋洗涤塔。洗涤液从塔顶两层环管喷头中喷出，与尾气在塔内逆流接触，充分反应，达到洗涤的目的。

每台喷淋洗涤塔配一台尾气洗涤槽，两台尾气洗涤泵，一开一备。洗涤塔与洗涤槽垂直安装。尾气经两级洗涤后通过引风机升压后进行高点排放。

3.设备及管道布置

由于磷铵料浆含固量高，为利于料浆流动，加热器中心与循环泵出口管垂直布置。输送料浆管道采用坡度连接，并尽量减少弯头。

4.安全措施及环保措施

本装置的主要危险介质为氨。氨为乙类可燃易爆气体，有较强的刺激性气味。采取的措施为：对有氨排放的所有点均进行密闭收集，并经处理后排放；位于气氨泄放源附近的泵采用防爆电机；本装置放空等排放的料浆，通过地下槽收集，并用泵定时送回浓缩系统中，从而减少了废水的排放量，并提高了产品的回收率。

5.结语

本项目采用料浆法制备MAP，投产后产出合格产品，各项指标达到了设计要求。我国磷矿资源的现状是大于30%P2O5的磷矿不足10%，难选的胶质磷矿约占73%，可以说料浆法对利用我国丰富的中品味磷矿资源开辟了一条新途径。 [科]

【参考文献】

[1]化工部硫酸与磷肥设计技术中心.磷酸.磷铵.重钙.技术与设计手册.化学工业出版社，1997：380～400.

[2]应建康，张允湘，钟本和.料浆法磷铵工艺的发展和展望.四川大学学报（工程科学版），2003，32（2）：1～4.

[3]张允湘.磷肥与复合肥料工艺学.化学工业出版社，2008：190～200.

磷化工生产工艺流程篇3

一、化学除磷技术

化学除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离从污水中去除。其主要研究方向集中在化学药剂的优化选择上。化学沉淀法是一种实用有效的技术，其优点是：操作简单、除磷效果好、处理效率可达80%～90%，且效果稳定，不会重新放磷而导致二次污染，当进水浓度较大波动时，仍有较好的除磷效果。缺点是：该法所用药量大，处理费用较高，且产生大量的化学污泥。

二、生物除磷技术

生物除磷工艺是一种经济的除磷方法，可以有效的去除磷，而不影响总氮的去除，运行费用低，且可避免化学除磷法产生大量的化学污泥。其中反硝化除磷工艺是当前研究的热点。

1.BCFS工艺

BCFS工艺是由荷兰Delft大学的Mark教授在氧化沟和UCT工艺基础上开发的，是目前已经投入使用的单污泥系统。BCFS工艺在UCT工艺的厌氧池和缺氧池中间增设了接触池，可保持较低的污泥指数，缺氧池和好氧池之间加上混合池，混合池内可形成低氧环境，可较容易地通过控制内循环流量达到保证完全的反硝化和内循环中无（或极低）硝酸氮的目的。与常规污水厂相比，其污泥产量减少了10%，从而减少了污泥的处理费用。针对BCFS的优点，王晓莲，彭永臻等提出了可持续城市污水处理工艺。将二沉池中进行泥水分离，沉淀污泥和中间沉淀池产生的污泥排入消化池进行厌氧消化，收集产生的CH4以作为能量使用，消化的污泥排入磷沉淀池，在其中投加Mg2+盐进行化学除磷，沉淀的高磷污泥可作为农用肥料；随后消化产生的高温高氨混合液进入CANON工艺处理单元进行脱氮反应，最后处理清水同二沉池出水一起外排作为城市回用水。在单污泥系统中，DPB与硝化细菌同时存在，混合污泥同时经历厌氧、缺氧、好氧所有三个阶段。这就需要一个较长的好氧硝化段以完成氨氮的彻底硝化，而设置的较长好氧阶段对反硝化除磷来说是不适宜的。在长时间的好氧区间，大量的细胞贮存物质PHB会被PAOs或DPB氧化，导致反硝化除磷所需的PHB不够。因此，将硝化细菌与DPB分离是最理想的，即使用双污泥系统。

2.A2N工艺

在双污泥工艺中，硝化细菌独立于反硝化细菌而单独存在于一固定反应池或反应柱中。这样就可以使DPB细菌与硝化细菌都能够在各自最适宜的环境下生长，达到其最佳处理效果。Kuba等对A2N工艺在实验室进行了研究，结果表明A2N工艺的脱氮除磷效率十分稳定。在COD供给量、耗氧量及污泥产量可分别减少50%、30%和50%的情况下，仍能够实现对氮磷的高效去除。与BCFS工艺相比较，A2N工艺耗氧量较低。如果硝化系统考虑采用自然通风曝气方式，则它比BCFS工艺节省35%的总曝气量。A2N工艺较BCFS可减少大量的运行电费，因为它减少了85%的污泥和混合液回流量；另外A2N工艺中反应器和二沉池总容积可减少30%。

三、化学辅助生物除磷

由于生物除磷的稳定性和灵活性较差，易受碳源、pH值等因素的影响，出水的磷含量往往达不到国家排放标准要求，生物除磷的工艺稳定性可通过附加化学沉淀来改善。目前化学结合生物除磷技术的研究比较热点。其中侧流除磷（Phsostrip）工艺的研究深受关注，该工艺可保证磷出水值在1mg/L以下，对达到国家一级A标准还有一些距离，但从除磷工艺的稳定性、磷去除效率、污泥最终处置的便利和间接节省的运行费方面来看，它有其它除磷工艺都不可比拟的优势。所以在除磷工艺中得到了很好的应用研究。周希安等人在A2/O工艺的基础上增加了侧流化学除磷，桑德集团结合自身技术优势，改进了工艺流程设计、优化了运行管理，使出水TP完全达标，平均为0.154mg/L，去除率达97%。吉芳英等人在水解酸化—A2/O污泥减量工艺的运行性能研究生物处理单元中采用水解酸化、多级串联接触曝气、连续流的除磷脱氮A2/O工艺，并辅以外排厌氧富磷污水侧流除磷，开发了一个新型的具有强化除磷脱氮功能的污泥减量HA-A/A-MCO工艺。用该工艺处理校园生活污水发现，出水水质满足GB18918-2002一级A标准要求，具有良好的去污效果，TP≤0.44mg/L。

四、污水中磷的回收

鸟粪石（MgNH4P·6H20）沉淀法用于除磷是近年兴起的一种新工艺，可以同时去除和回收磷、氮两种营养元素，尤其是在一些同时含有磷、氮的废水中，应用鸟粪石沉淀法实现这类废水中的磷回收只需要在废水中投加镁源和适当调节pH，因此较为方便。鸟粪石是一种品质极好的磷肥，100m3污水中可以结晶出1kg的鸟粪石，如果各国都进行污水鸟粪石回收，则每年可得63kt磷（以P2O5计），从而节约开采1.6%的磷矿。有研究表明，污泥回收磷可减少污泥干固体质量，回收磷后，污泥焚烧后灰分的产量也将显著下降，而且鸟粪石除磷工艺产生的污泥体积很小，仅是化学除磷产生的污泥体积的49%。鸟粪石工艺应用既可以克服磷危机，解决水体富营养化问题，同时还能为污水处理厂带来较大的经济效益。我国对磷回收的研究只处于起步阶段，研究相对较少。减少污泥产生量、改进污泥管理、可持续发展（磷危机）的压力、改进生物磷去除性能等因素是磷回收的主要推动力。该工艺有很大的发展空间。

五、结语

反硝化除磷以其独到的优势成为当今除磷技术研究热点，其中双污泥工艺具有高效节能的优点，在如今对氮磷去除要求越来越严的情况下，对此开展更深入的基础研究将越来越重要。双污泥工艺实际工程中的应用，将成为可持续污水生物处理技术的又一跨越。同时可将双污泥工艺与Phostrip工艺结合成新型除磷技术，并以鸟粪石形式回收磷，是一种能耗低、污泥减量化、资源化的水处理方法，具有较好的开发前景。

参考文献

[1]李京雄，孙水裕，苑星海.城市生活污水化学除磷试剂的应用比较[J].广东微量元素科学，2006，13（1）：19-22

[2]康晓丹，杨开.化学除磷药剂的比较试验[J].山西建筑，2008，34（29）：194-195

磷化工生产工艺流程篇4

摘要：为了适应市场的需求，在炼糖过程中，必须提高产品质量，不但要生产一级白砂糖，而且要生产符合出口标准的优级白砂糖。经过十几年的实践和大量的室内试验，证明亚硫酸磷酸双浮法工艺具有澄清脱色率高、所耗成本低、生产的产品质量好的特点，为提高企业的经济效益做出了贡献。关健词：亚磷双浮法、磷浮法、亚磷浮法、澄清剂、色值、脱色率作者简介：李素贞，女，51岁，1982年华南工学院制糖专业本科毕业，现任广东顺德糖厂制糖工艺工程师。广东顺德糖厂自1980年4月首次将磷浮法工艺用于炼糖生产后，许多年来，一直都采用该流程炼糖，它比原来的亚法工艺有很大的优越性，具有流程短、清度高、收回低、煤耗低以及劳动力强度小等优点，可以生产出符合国家标准的一级白砂糖，但当原糖质量差，色值超过80st°时，由于澄清脱色率的限制，则用磷浮法也较难达到理想的效果。为了适应目前市场的形势，在炼糖期必须提高产品质量，不但要生产一级白砂糖，而且要生产符合出口标准的优级白砂糖才能打入国际市场，因此，我们通过大量的室内试验，提出一种亚硫酸磷酸双浮法的生产新工艺，这种工艺具有澄清脱色率高的特点，特别是在原有的亚法糖厂基础上改用该工艺时，所耗的投资少，生产的产品质理可以得到显著的提高。在取得试验数据的基础上，我们于88年进行工艺及设备设计，89年上半年设备制造及安装，下半年投产后取得显著效果，澄清脱色率达72～78，产品质量全部达到出口优级糖的质量标准，为我厂的产品能打入国际市场作出了贡献。1亚磷双浮法试验1.1气浮原理众所周知，糖浆中含有大量的微细的悬浮颗粒及带阴离子的色素，由于糖浆浓度高、粘度大，难以用过滤和沉降的方法除去，气浮提净的原理是根据糖浆中色素绝大部份属于阴离子以及含有大量极微细的悬浮颗粒，它们大部分形成水膜（水化层）和带电荷而悬浮，利用初起表面带正电的磷酸钙的吸附作用可以除去悬浮微粒及色素，再通过充气打泡，加入絮凝剂，使糖浆中产生大量极微细的空气泡，悬浮物与磷酸钙絮凝交织网络在一起，形成比重只有0.6左右的泡渣，而糖浆的比重大约为1.26，使其产生比重差而上浮，通常将磷酸钙的自身絮凝称为第一次絮凝，而将絮凝剂聚丙烯酰胺的作用，称为第二次絮凝，它在磷酸钙一次絮凝的基础上架桥，将它们进一步连接起来，形成更大的絮凝物构成更多的网状结构，将糖浆中的悬浮微粒及色素捕捉得更完全，同时也捕捉更多的气泡，从而形成较大的含有大量气泡的密实泡渣，能够迅速浮清分离，从而取得较好的澄清效果。1.2磷浮法、亚磷浮法及亚磷双浮法的试验流程比较1.2.1磷浮法试验流程复筛回溶糖浆加磷酸加石灰调至中性加热部份糖浆打泡充汽混合后加PHP浮清1.2.2亚磷浮法试验流程复筛回溶糖浆加磷酸加石灰调至中性加热硫熏中和至中性部份糖浆打泡充汽混合后加PHP浮清1.2.3碱式亚磷浮法试验流程复筛回溶糖浆加磷酸加石灰调至碱性加热硫熏中和至中性部份糖浆打泡充汽混合后加PHP浮清1.2.4亚磷双浮法试验流程该流程分两个阶段（Ⅰ）复筛回溶糖浆加磷酸加石灰硫熏中和至碱性部份糖浆打泡充汽混合后加PHP浮清（Ⅱ）取第一次浮清糖浆用磷酸调整酸值至中性部份糖浆打泡充汽混合后加PHP浮清2室内试验结果及分析按各种试验流程，我们进行了不同磷酸添加量及不同硫熏强度的对比试验。第一组P2O5总用量：500PPM，硫熏强度分别为0.5，10cc（1/16NI2液）序号工艺流程第一次上浮P2O5用量(PPM)第一次上浮硫熏强度(1/16NI2液)第二次上浮P2O5用量(PPM)P2O5总用量(PPM)回溶糖浆浓度(°BX)回溶糖浆色值(°st)清糖浆酸值(PH)清糖浆色值(°st)脱色率()1磷浮法500//50061.8324.276.714.0442.032亚磷浮法5005/50060.7810.247.15.5745.613碱式亚磷浮法50010/50062.6127.506.912.2455.494亚磷双浮法3001020__0061.4722.396.55.9473.47第二组P2O5总用量：800PPM，硫熏强度分别为0.5，10cc序号工艺流程第一次上浮P2O5用量(PPM)第一次上浮硫熏强度(1/16NI2液)第二次上浮P2O5用量(PPM)P2O5总用量(PPM)回溶糖浆浓度(°BX)回溶糖浆色值(°st)清糖浆酸值(PH)清糖浆色值(°st)脱色率()1磷浮法800//80061.8119.626.78.0059.222亚磷浮法8005/80062.2228.566.89.0068.493碱式亚磷浮法80010/80062.0229.486.56.8576.764亚磷双浮法300550080061.5028.687.04.6583.784亚磷双浮法3001050080061.5228.386.74.3084.85上面二组数据比较，我们认为可归纳二点：一是澄清剂、酸值等因素对浮清脱色效果起主导作用，试验结果显示，亚磷双浮法的脱色效果优于碱式亚磷浮法，碱式亚磷浮法优于亚磷浮法，而亚磷浮法又优于磷浮法。从酸值的影响角度看，亚硫酸的电离与溶液中氢离子浓度有关，即与PH值有关，当溶液中氢离子浓度增加时，亚硫酸电离度减少，当PH值小于4.5时，SO2离子是不存在的，而当PH值大于9.5时，亚硫酸全部离解为SO3离子，因此，我们可以利用原糖中含还原糖份极小的有利条件，尽可能提高PH值，使CaSO3沉淀生成完全就能取得较好的澄清效果。从澄清剂方面方析，由于磷浮法只是用磷酸与石灰所产生的絮凝状Ca3(PO4)2作吸附剂且酸值只调节至中性，因此，其澄清效果受到一定的限制，而亚磷浮法由于除了利用Ca3(PO4)2外，还适当加入SO2，利用新生成的亚硫酸钙所具有的强力吸附胶体色素作用，因此，澄清效果略高于磷酸法，而亚磷双浮法则更具有两次调节酸值过程，能更多除去色素及杂质，并能充分利用原糖中某些胶体物质、无机非糖份的凝聚点，从而使澄清效果有进一步的提高。在实际生产中，也证明了亚磷双浮法比磷浮法及亚磷浮法的脱色效率有显著提高。二是在澄清剂用量相等的条件下，亚磷双浮法比亚磷浮法的澄清效果高。由于磷酸钙的形态与亚硫酸钙有明显的不同，磷酸钙是絮状，而且亚硫酸钙是密实的颗粒，亚硫酸钙在没有其它并存物时，它们呈分散单粒地沉降，但磷酸钙沉淀析出后，粒子间自行互相连结成絮状物，形成了浮泡澄清法中的第一次絮凝，所以，在各种浮清法中，都尽量依靠磷酸钙的沉淀，利用第一次絮凝捕捉在糖浆中的悬浮杂质。在亚磷浮法中，由于在糖浆中的CaSO3颗粒，它只能借助磷酸钙絮凝的网络而上浮，有时会影响清净糖浆的清度。这在我们大量的试验中也发现亚磷浮法的脱色率虽然比磷浮法高，但其强度则比磷浮法稍低，特别是在经硫熏高PH值时更为突出，而亚磷双浮法的第一次上浮在较高的PH值下能除去大量胶体、色素和杂质。而第二次上浮则只添加少量磷酸，而且PH值是在中性条件下进行，又能除去其它色素、胶体等，从而大大提高了脱色率，并保证了清净糖浆的清度。因此，在澄清剂用量相等的条件下，试验结果显示出亚磷双浮法比亚磷浮法的脱色效果更高。3亚磷双浮法的生产应用效果1989年8月，我厂开始了第二期炼糖生产，这次炼糖的产品质量要求很高，全部要生产出优级糖，为了达到质量好、物耗少、收回高的目标，我厂首次在炼糖生产中使用亚磷双浮法澄清新工艺。其工艺流程及工艺技术条件叙述如下：3.1炼糖工艺流程工艺流程图3.2工艺技术条件（1）回溶糖浆浓度：62～65°BX（2）回溶糖浆酸值：PH7.6～8.0（3）旧溶糖锅加磷酸量：300～350PPM（4）一 次中和硫熏强度：3～5cc（1/16NI2滴定）（5）一次中和酸值：PH7.6～8.0（6）二次中和硫熏强度：9～12cc（1/16NI2滴定）（7）二次中和酸值：PH8.5～8.8（8）加热温度：7.5±2℃（9）一次浮清絮凝剂用量：15PPM（10）二次浮清糖浆酸值：PH6.5～6.8（11）二次浮清絮凝剂用量：10～15PPM（12）二次浮清糖浆色值：6～8°st（13）二次浮清糖浆清度：400mm以上（14）清净糖浆酸值：PH6.2～6.4（15）清净糖浆清度：400mm以上通过1989年第2期3万多吨原糖的翻炼加工，充分显示了亚磷双浮法工艺的优越性。由于我厂第2期炼糖的原糖质量特别差，原糖色值平均88.99°st，泰国原糖占82，部分色值高达100～136°st，这无疑会给工艺处理带来很大的困难，但由于亚磷双浮法脱色率高，为煮糖提供了稳定而优质的清净糖浆，产品质量一直保持稳定，达到全产出口优级白砂糖目的。本期生产第一批的2万多吨优级白砂糖达到以下指标：蔗糖份水份还原糖份灰份色值IU浊度(度)不溶于水杂质mg/kg99.840.0320.0120.0085016.8如上所述，亚磷双浮法新工艺投产后，其清净效率即基本上达到室内试验水平。在实际生产中，一般的澄清脱色率保持在72～78，清净糖浆色值一般在4～7°st，清净效率最高的一班，清净糖浆色值仅为2.29°st，清净脱色率达到87.02，我们将1989年第二炼糖期采用的亚磷双浮法工艺与前段时间采用的磷浮法与亚磷浮法工艺清净效率作一比较。项目时间平均日处理量(吨)原糖色值(°st)回溶糖浆色值(°st)硫熏糖浆色值(°st)硫熏糖浆清度(mm)脱色率()白砂糖色值(IU)白砂糖浊度(度)不溶于水杂质(mg/kg)工艺流程1988年5～6月75146.6920.0413.7922531.16133437.6磷浮法1988年8～9月88969.8722.1810.9332250.72132319.8亚磷浮法1989年4～6月73745.8220.7410.3330050.19109217.6亚磷浮法1989年8～10月71283.9920.535.6340072.585016.8亚磷双浮法实际上，亚磷双浮法的清净效率应比上述数字略高，这主要是由于该期炼糖原糖色值高，造成丙糖色值偏高，丙回溶糖色值一般在25～30°st，有时甚至在40°st以上，而上述的数字统计不包括丙回溶糖浆色值。亚磷双浮法工艺流程虽然比亚磷浮法工艺流程长，但其转化损失前者比后者没有明显的增加，下表是1989年两期炼糖报表有关数字比较：项目时间回溶糖浆简纯度AP硫熏糖浆简纯度AP回溶糖浆与硫熏糖浆的简纯度之差AP回溶糖浆还原糖BX硫熏糖浆还原糖BX回溶糖浆与硫熏糖浆还原糖BX之差工艺流程1989年4～6月98.9698.430.530.1580.201-0.043亚磷浮法1989年8～10月98.9498.440.500.0980.12-0.022亚磷双浮法4经济效益对比在炼糖期用原有的工艺生产的出口优级白砂糖，由于澄清脱色率低，因此在煮糖时必须采用加大回煮量的方法才能达到目的，这样，除产量、质量不能达到要求时，必然造成汽耗高、收回低。采用亚磷双浮法后，由于澄清脱色率高，除产品质量好，产量可以提高外，汽耗也可大大降代，而收回则可相应提高。在效益对比方面，由于过去炼糖工艺较难达到优级糖的质量标准，因此我厂除在1973年曾翻炼过3万吨优级糖外，后来一直以生产一级糖为主，直到1989年改为亚磷双浮法后才能顺利地生产优级糖，因此，其经济效益暂以该二个炼糖期的报表实绩数字作为对比参考。炼糖亚磷双浮法与亚法生产优级白砂糖各项生产实绩对比表日期1989年1973年8月30日～10月11日10月25日～11月10日8月30日～11月10日6月1日～9月21日工艺方法亚磷双浮法亚磷双浮法亚磷双浮法亚硫酸法本期处理原糖量（吨）27632.45810.354.20237986.6639822.261原糖色值（°st）83.9943.0672.8346.38平均日处理量（吨）712742721463优级糖产量（吨）25406.19542.534948.636054.4优级糖质量蔗糖份99.8499.8399.8499.86灰份0.0080.0070.0080.011色值(IU)5051500.54浊度∕∕∕—不溶物(mg/kg)6.85.36.3—合格率（）10010010099.85主要原材燃料消耗蒸汽原糖227.55228.44227.8290.73有效CaO原糖0.540.450.5020.429硫熏原糖0.200.200.200.348三重钙原糖0.250.240.247过磷酸钙原糖1.596相当三重钙0.63PHP原糖——0.0034—由对比表可以看出，采用亚磷双浮法澄清新工艺，其经济效益显著，主要有二个方面：一是能全部生产符合出口标准的优级白砂糖，每吨原糖至少可获加工费15元；二是除收回提高外，可以节约原材燃料消耗。据统计，每加工1吨原糖可节约蒸汽0.62吨，硫磺1.4公斤，三重过磷酸钙3.8公斤，但要增加石灰0.7公斤，PHP0.03公斤，这样增减后，原材燃料费用以每吨原糖计可节约38.17元。因此，如年炼糖10万吨，除能保证产品质量达到出口优级糖标准，为国家大量创汇外，我厂可多获加工费150万元，并可减少原材燃料消耗费用381.7万元，二者合计经济效益达531.7万元。

磷化工生产工艺流程篇5

关键词：城市污水；脱氮除磷；反硝化除磷；反硝化聚磷菌

中图分类号：[R123.3] 文献标识码：A

污水厂脱氮除磷的传统工艺如：A2/O、氧化沟、SBR等，普遍存在基建投资大、运行费用高、能量浪费、排放温室气体等一系列问题[1]。研究表明自然界中存在着另一类反硝化除磷菌，这种细菌很好地解决了传统生物脱氮除磷中反硝化细菌与聚磷菌竞争碳源的问题。反硝化除磷技术是由反硝化聚磷菌(DPB)在厌氧/缺氧(A/A)交替环境中,通过它们独特的新陈代谢功能同时完成过量吸磷和反硝化脱氮双重目的 [2]。

1 反硝化除磷技术原理

反硝化除磷（denetrifiying phosphorus removing bacteria, DPB）技术原理和传统A/O法除磷机理极为相似。厌氧阶段，DPB释磷过程和传统除磷工艺中聚磷菌(PAOs)基本是一致的；而在缺氧阶段，不同于(PAOs)以O2作为电子受体，DPB是以NO3-作为氧化胞内PHB的电子受体。它利用降解厌氧阶段储存于体内的PHB产生的能量ATP，大部分供给自身细胞的合成(糖原的合成)和维持生命活动，一部分则用于过量摄取水中的无机磷酸盐，并以Poly—P的形式储存在细胞体内；同时NO3-被还原为N2。如此在厌氧缺氧交替运行条件下，通过DPB的新陈代谢作用即可同步实现反硝化和除磷的效果[3]。

2 反硝化除磷技术工艺

目前，满足DPB所需的工艺有单、双两级。在单级工艺中，DPB细菌、硝化细菌及非聚磷异养菌同时存在于悬浮增长的混合液中，经历厌氧/缺氧/好氧三种环境[4]。 最具代表性的是BCFS工艺。在双级工艺中，硝化细菌独立于非聚磷异养菌而单独存在于某一反应器中。

2.1 单级工艺（BCFS工艺）

BCFS工艺实际上是UCT 工艺的一种变型。虽然UCT的设计原理仅仅是基于对PAOs所需环境条件的工程强化,但实践中发现该工艺中存在着不少的DPB细菌。

2.2 双级工艺

在双极工艺中，硝化细菌独立于DPB而单独存在于好氧SBR反应器或者固定膜生物反应器中，实现了硝化和除磷功能菌的分离，从而避免了聚磷菌和反硝化菌争夺为低分子挥发性有机酸（Volatile Fatty Acid, VFA）而产生矛盾，同时避免了硝化细菌需要较长污泥龄（SRT）和聚磷菌需要较短SRT之间产生矛盾。根据其原理发展起来的工艺有Dephanox工艺、A2NSBR工艺等。

2.2.1 Dephanox工艺

回流污泥完成在厌氧池中的放磷和PHA的储备后在中间沉淀池中进行泥水分离。分离后的上清液直接进入随后的固定膜反应池中进行硝化；被沉淀的污泥跨越固定膜反应池进入一缺氧的悬浮生长反应池内同时完成硝化和摄磷，然后再进入曝气池再生污泥（氧化细胞内残余的PHA)，使其在下一环中发挥最大的放磷和PHA储备能力。此工艺具有能耗低，污泥产量低且COD消耗量低的特点。

2.2.2 A2NSBR工艺

A2NSBR工艺由A2/O-SBR反应器和N-SBR反应器组成。A2/O-SBR反应器可去除COD和反硝化除磷脱氮;N-SBR反应器主要起硝化作用。这两个反应器的活性污泥是完全分开的，只将各自沉淀后的上清液相互交换。

3 反硝化除磷工艺的特点

反硝化除磷的主要特点是碳源利用高效、泥龄控制先进，在处理低碳氮比的废水方面具有很大的优越性。

3.1 一碳两用

传统除磷工艺的缺氧段主要进行反硝化反应，只有提供足够的电子供体才能保证反硝化过程的顺利进行，在好氧段，需要曝气来进行好氧摄磷。在反硝化除磷工艺的缺氧段，同样进行反硝化反应，但是反硝化所需的电子供体（碳源）由DPB细胞内的PHB提供，而不需要额外碳源。在反硝化除磷工艺中，废水中的碳源在厌氧段由DPB以PHB的形式储存起来，在缺氧段发挥除磷和脱氮作用，达到了“一碳两用”的目的。

3.2 双泥系统

实践证明，采用双泥系统更易获得良好的处理效果，操作控制也更灵活。硝化细菌和聚磷菌在生长动力学上的巨大差异，给常规单泥系统的生物除磷工艺的污泥龄控制带来了较大的困难。

在双泥系统中，硝化系统和除磷系统彼此独立，具有以下优点：①DPB只经历交替的厌氧缺氧环境和短暂的好氧环境，有助于该菌的进一步富集，并能根据摄磷需要来控制泥龄；②氧气主要用于硝化作用，氧气消耗降至最低；③硝化反应器进行相对单一的硝化作用，反应器体积进一步缩小；④采用硝化-反硝化工艺流程，减少回流量，并为缺氧段摄磷提供了足够的硝酸盐。

3.3 兼顾脱氮和除磷

如果将反硝化除磷工艺的脱氮和除磷能力分别与传统生物除磷和反硝化工艺相比，没有优势可言，其优势主要在于对除磷脱氮的整合优势。 在一定程度上，反硝化除磷工艺可以利用有限的碳源，较好地兼顾除磷和脱氮效率。 对于低C/N比废水，反硝化除磷工艺的优势则十分明显。

4 反硝化脱氮除磷工艺存在的问题

4.1 C/N比和C/P比

C/N比对反硝化除磷系统的运行效果影响很大，控C/N比实际上就是控制了系统中反硝化菌和反硝化除磷菌(DPB)这两类菌的优势生长。要想获得理想的反硝化除磷效果，应尽可能使外碳源硝酸盐不在同一时间内共存，否则需调整二者的比例才能获得氮、磷的完全去除。但在实际的工程中不可能达到完全的理想条件，在我国南方城市的污水多属于低碳高氮的特点，所以进水C/N比仍是反硝化除磷的限制因素。

4.2MLSS和SRT

SRT也影响着MLSS的大小。DPB是在厌氧/缺氧的条件下生长的，与厌氧/好氧环境中生长的PAO相比生长速率较慢，所以系统只有维持较长的SRT，才能保证较大的污泥浓度；相反，如果SRT较短则MLSS浓度较低，则无法保证系统的正常运行。

5结语

反硝化脱氮除磷作为一种新的可持续发展的生物污水生物处理工艺具有极好的发展前景，不仅节约能源和碳源，而且可以实现污泥减量，以其独特的高效脱氮除磷优越性日益得到人们的青睐。目前,反硝化除磷技术已从基础性研究发展到了工程应用阶段。实践表明它对城市污水,特别是C/N比值较小的污水有很好的处理效果。随着各项研究的深入，反硝化除磷工艺的可控性及稳定性将得到进一步提高，为其工程化应用铺平道路。

参考文献：

[1] 陈威, 李晓梅, 李博. 脱氮除磷工艺发展探讨[J]. 黑龙江环境通报, 2009, 33(2): 62-68.

[2] 裘湛. 污水反硝化除磷技术研究进展[J]. 污染防治技术, 2009, 6(22): 79-82.

[3] 董继红. 反硝化除磷过程的影响因素探讨[J]. 辽宁化工, 2009, 38(12): 924-926.

磷化工生产工艺流程篇6

关键词：污水处理厂 处理厂设计 技术要点

建设咸阳路污水处理厂是海河流域天津污水治理项目的重点工程.对于改善天津市西部地区和大沽口渤海海域的环境质量，对于开发利用污水资源，促进工、农、渔业的健康发展，具有重要作用，将会产生显著的社会效益和经济效益。

工程的内容包括厂内和厂外两部分。厂内工程的主体是规模为45万T/d的二级污水处理厂，配套一座720m3/d的污泥填埋厂；厂外工程包括雨污水管道21km和两座2.0T/S的污水泵站。工程估算12亿人民币，部分建设资金利用日本政府贷款。

进水水质指标，根据多年监测资料综合分析定为：

CODCr：400mg/l

BOD5:220mg/l

SS:220mg/l

NH3-N:40mg/l

TP:3.5mg/l

出水水质标准，根据出水满足农灌水质指标和排入渤海口达到三类海域的要求，执行国标〈污水综合排放标准〉中二级水质的规定。即：

CODCr：120mg/l

BOD5:30mg/l

SS:30mg/l

NH3-N:25mg/l

磷酸盐（以P计）:1mg/l

1　污水处理工艺方案的选择

目前城市污水生化处理技术发展很快，工艺类型较多。除广泛采用的传统活性污泥法外，近年来国内外应用较多的有氧化沟法、A/A/O法、A/O法、A-B法、SBR法等。为了使咸阳路污水处理厂能够选择到最合适的处理工艺，按照因地制宜的原则，先排除不适用的处理工艺后，再对可以采取的处理工艺方案进行对比和优选。。

咸阳路污水处理厂具有处理规模大，地处天津市西郊区冬季气温低，且收水范围是已建成区，水量和水质比较稳定，冲击负荷不大的特点，按照各种处理工艺的适用条件，可以将SBR法、氧化沟法和A-B法排除，从而拟定出三个处理工艺方案。

第一方案：采用“以传统活性污泥法为基础的生物硝化方法，降解有机物和NH3-N，同时采用以化学法除磷”的综合处理工艺方案，简称“传统法”或“生物硝化法”。

生物硝化的工艺流程与传统活性污泥工艺流程一样，只是以去除BOD5为主的传统活性污泥工艺是中等负荷，而生物硝化工艺系低负荷或超低负荷。在曝气池内，BOD5被分解转化，有机氮同时被氨化成NH3-N，再与进水原有的NH3-N一起被硝化成NO3-N。

同步的化学沉淀法除磷，是在含磷污水中投加溶解度大、渣物少、易于控制的硫酸铁作为混凝剂，使正磷酸盐被置换成难溶的磷酸铁盐，沉淀后随剩余污泥排出，反应方程如下：

Fe(SO4)3+2PO3-42FePO4+3SO42-

化学法除磷运转控制灵活，可根据污水中磷的超标程度随时调整铁盐投加量，从而既保证出水中磷的含量达标也能节约污水厂运行成本。工程中一般按去除lg磷投加12g硫酸铁控制。

第二方案：生物除磷脱氮工艺（A2/O工艺）

以厌氧/缺氧/好氧即A/A/O系统为特征的生物除磷脱氮工艺。其中除磷是通过磷的厌氧释放和好氧吸附两个过程完成的，脱氮是通过好氧硝化和缺氧反硝化两个过程完成的，有机物的降解是在好氧曝气阶段完成的。

A/A/O工艺具有处理效率高，污泥沉降性能好，可以不设沉淀池和污泥消化池等优点。

第三方案；"A/O生物法除磷、生物硝化法脱氨、化学法降解滤液与上清液余磷"的处理工艺，简称A/O法。

表1 三个方案主要设计参数对照表 参数 方案 第一方案 第二方案 第三方案 污泥负荷（kgBOD/kgMLSS.d） 0.14 0.105 0.18 泥龄(d) 12 28 10 回流比 75% 100%(内回流比300%) 75% 水力停留时间(h) 6.6 14 7.5 MLSS(mg/L ) 3.0 4.0 3.0

以上三种工艺方案均能满足处理达标的要求，都是可靠的。剖析三种方案的机理，有机物的降解都是在好氧曝气阶段完成。污染因子氮的降解，在第一和第三方案中是通过生物硝化反应，利用它能自养微生物将污水中氨氮氧化成硝酸盐的过程。在天津东郊污水处理厂已经多次试验证明，在曝气池中只要污泥负荷降到0.2kg BOD/kg MLSS.D以下，曝气时间延长到4.5h以上，有机氮和氨氮氧成化NO3-N的效率可以达到50%～60%以上；第二方案则是在硝化作用的基础上增加了反硝化的生化过程，利用缺氧池将硝态氮还原成氮气溢出，使得生物脱氮反应进行得更加彻底；另一个污染因子磷的去除，在第一方案是采用化学法，利用投加硫酸铁等混凝剂，将污水中正磷酸盐置换成难溶解的磷酸铁，随即在二沉池通过剩余污泥排除；而第二和第三方案则是以生物法为主，设置厌氧池，先使混合液中的聚磷菌处于压抑状态，释放细胞内的聚磷而蓄存能量，再在后续的好氧池中通过聚磷菌贮存的能量大量吸收污水中的磷，并在细胞内将磷转化为聚磷酸盐，最后以剩余污泥的形式从污水中排出，从而完成除磷过程。在污泥处理过程中产生的含磷滤液与上清液则通过化学法进行再处理。

脱氮工艺的选择是只依靠硝化作用还是后加反硝化作用来完成，除磷工艺的选择是依靠化学法还是生物法来完成，两者各有利弊。根据天津市已建污水处理厂的运行经验，必须把降低运行管理费用作为污水处理方案选择的主要因素，因此推荐第三方案。采用生物硝化脱氮，既可以不设缺氧池，减少占地和工程造价，又能节省提升回流液的设备和能耗，出水也能达标；采用以生物法为主除磷，可以节省能源，节省投药量，减少运行费用。在投产以后，还应该根据不同情况及时调整运行工况，如出水用于农灌时，对氮磷的指标可以放宽，有进一步降低运行成本的余地。第三方案污水处理流程如下图。

2　污泥处理和处置工艺方案的选择

污水处理过程中产生的大量活性污泥必须通过适当的工艺措施，降低其有机物含量及含水率，减少污泥体积，同时杀灭大部分致病菌和寄生虫卵，达到化学性质稳定和卫生防疫无害化，避免形成二次污染，保证污水处理厂的正常运行。污泥处理方案流程如下图。

污水处理厂建成投入正常运行后，每天要产生相当数量的剩余污泥，从目前东郊和纪庄子污水处理厂的情况看，传统的用作农肥的处置方法，已无可靠出路，所以污泥的最终处置也成为国内多数污水处理厂的重大难题。处置是否妥当直接关系污水处理厂能否生存的问题。矛盾相当突出。综合国内外情况，采用污泥填埋手段处置市政污泥，在国外已得到较为广泛的应用，但在我国还没有起步。设计中经过对污泥处置的各种方案，包括堆肥、焚烧、填埋进行反复比较后，决定了采取卫生填埋的方案，填补国内空白。为此随咸阳路污水处理厂工程同时建设市政污泥填埋厂一座，日处理规模720T，计划连同扩建后的纪庄子污水处理厂及拟建的北仓污水处理厂的污泥一并在此进行填埋处置。

转贴于 3　工艺处理设计的技术措施

为了使咸阳路污水处理厂建成后能具有二十世纪现代化的水平达到国内一流，国际先进的标准。除了精心设计，精心施工，精心管理外，还要在设计中采取一系列先进技术措施。

1、进水泵房及回流污泥泵房，采用变速拖动技术，既能适应进厂污水量和回流污泥量不时变化的特定条件，保持前池水位的稳定，同时水泵维持在最高效率区工作，实现最大限度的节能运行。

2、沉砂池在总结天津东郊和纪庄子两座污水处理厂现有沉砂池使用经验的基础上，咸阳路采用了具有简单、可靠、管理方便的旋流沉砂池。通过自动沉砂、吹砂、洗砂、提砂、输砂以达到既能高效率除砂，同时也能够彻底分离砂粒上的有机物送至后续处理的效果。但是如此大型处理厂采用旋流沉砂的方法，国内没有先例。经过精心设计，将六旋流沉砂池精巧紧凑地布置成梅花形：配水井置于中央，保证进出水顺畅、配水均匀。

3、为了保证厌氧/好氧工艺的除磷效果，吸收国外先进经验采取了活性污泥分段回流的崭新工艺。即：约25～30%回流污泥可回流到厌氧池，以保持池内理想的厌氧工况，提高除磷效果，其余回流污泥回流到曝气池，同时提高生物硝化处理效果。目前这种工艺在国内还只处在起步阶段。

4、由于市政污水的水量和水质具有不稳定的特点，设计的处理工艺流程也具有相应的可调整性，以便同来水的变化相适应。当来水有机物指标偏低时，为保证除磷脱氮效果可以超越初沉池；当初期雨水量偏大时，部分来水可以超越二级处理设施；当受纳污水河道在枯水季节时，可以超越二级泵房自流排出厂外。

5、由于天津市是严重缺水的城市，污水回用势在必行。厂内经二级处理的出水，除大量用于农业灌溉外，还设置规模2万T/d的深度处理设施，计划采用先进的流动性砂过滤器，达到市政杂用水以上的标准，为市政和工业用水提供水源。

6、随着咸阳路污水处理厂工程的建设，将建成国内第一座市政污泥填埋场。污泥填埋的操作需要在实践中逐步规范化。目前已经注意到污泥填埋技术的关键是保证污泥有足够的含固率。根据国外资料介绍污泥含固率必须在30%以上、有机成份应该尽量降低、污泥抗剪强度应≥25KN/m2才适合于填埋。所以填埋的污泥需要经过良好的污泥消化，使用高干度的机械脱水，必要时还得添加石灰进行卫生处理。为了保证污泥填埋场能够正常工作，先期将进行试验研究。

7、为了探讨采用填埋以外的其他办法处置污泥，也为了延长污泥填埋场的使用年限，并且给污泥资源化奠定基础，将对100T/d的污泥采用干燥方法处置，将经过消化、机械脱水后的污泥在多重盘式干燥炉中干化后，使含固率达90%以上，可以用作装袋的高级农肥，也可以作为建筑材料的辅料利用。

8、充分利用消化池产生的沼气能源，配置闭路的沼气搅拌、沼气锅炉、污泥热交换器和沼气驱动鼓风机。使沼气能源的综合利用率达80%以上。根据沼气发电时能源利用回收率低、发电并网困难的经验，暂不采取沼气发电的方法。

9、各主要的处理单元作到准确、可靠的闭路自控。包括沉砂池与砂水分离机自动按程序操作；鼓风机根据各曝气池内工况变化、自动调节供风量，保证曝气池稳定的溶解氧值。以及消化池的污泥搅拌、加热系统的全自动控制。

10、中央控制室采用模拟屏和投影仪相配合的显视设备，达到静态与动态的有机结合；自动控制系统采用总线型拓朴结构，提高布线和扩展的灵活性。

11、污水处理设备的选型是污水处理厂能否实现科学经济运行的关键问题，也是污水处理厂技术水平是否先进的重要标誌。设备选型将遵循"先国内，后国外"的要求。将进口设备压缩到最低限度。但是处理厂的关键设备，国内制造技术尚不过关的设备必须进口。进口设备选择的原则是用超前的标准，精心挑选具有技术含量高、有创造性、有特点、并且在使用中证明效果可靠的，属于世界一流水平的设备，再通过竞标决定。一定要把住技术关，为污水处理厂建成投产后保持国内前沿水平奠定基础。初步拟定进口设备包括：泵、鼓风机、细格栅、旋流沉砂机、曝气器、污水回用、污泥消化、沼气利用、污泥干化及仪表自控等方面的设备。个别设备也将采取引进国外先进技和主机，在国完成配套的方法，如刮泥机等。

磷化工生产工艺流程篇7

论文关键词：磷化废水，人工快渗，金属件加工，工程设计

 

磷化废水的主要特征为：磷酸盐排放量大[1]，主要以磷酸二氢锌等无机盐类的形式存在[2]，此外还有COD、石油类和悬浮物等污染物。当前磷化废水的在工程实践中的主流处理工艺为：化学沉淀/混凝气浮/砂滤/活性炭吸附[3]，工艺复杂，投药量多，运行费用高。本工程采用化学沉淀/人工快滤工艺对酸洗磷化废水进行处理，出水水质能稳定地达到污水综合排放排放新扩改二级标准。

1设计水质水量

安徽某电器实业公司生产废水来自于金属件半成品工段表面处理的磷化工艺。该公司的前处理工段把金属件半成品工件表面不可避免粘附的油脂类杂质去除以防不利于浸塑工艺中尼龙粉对工件的粘附性能。具体的生产工艺流程为：焊接后的半成品→脱脂→水洗1→酸洗→水洗2→中和→水洗3→表调→磷化→水洗4→热水洗→空压机干燥→进入浸塑过程。

从生产工艺流程和水平衡可以看出，主要的水污染源为除油脱脂工序废水，酸碱工序废水以及磷化过程中产生废水，经测定磷酸盐含量高达80mg/L左右，严重超标。由于磷化母液定期由专业公司回收，本工程设计规模为120 m3/d（24h×5m3/h）的清洗废水，出水需达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)新扩改二级标准，具体设计进、出水水质指标见表1。

表1设计进出水水质 mg/L（pH除外）

 

水质指标

设计进水

设计出水

CODcr

≤350

≤150

TP(磷酸盐)

≤90

≤1.0

SS

≤140

≤70

石油类

≤200

≤10

Zn2+

≤20

≤4.0

pH

4-6

磷化工生产工艺流程篇8

关键词：生物脱氮除磷，城市污水，发展趋势

中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A

随着化肥、农药和洗涤剂等的广泛应用，氮磷污染及水体富营养化日趋严重。据近年来环境质量公报的消息，水体中的主要污染物为含氮磷的有机物。这些污染物进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对可持续发展战略的实施带来了严重的负面影响。环境污染和水体富营养化问题的尖锐化迫使越来越多的国家和地区制定严格的氮磷排放标准，这也使污水脱氮除磷技术一度成为污水处理领域的热点和难点。因此，研究和开发高效、经济的生物脱氮除磷工艺成为当前城市污水处理技术研究的热点。本文致力于研究现阶段新型的脱氮除磷工艺，讨论该类工艺发展的可能性，为实际工程中脱氮除磷工艺的优化提供理论依。

1.城市污水脱氮除磷技术现状

目前含氮磷污水的处理技术可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法[1]。化学法与物理化学法是最早的脱氮除磷方法，但由于成本高，对环境易造成二次污染。所以污水生物脱氮除磷技术是20世纪70年代美国和南非等国的水处理专家们在化学、催化和生物方法研究的基础上提出的一种经济有效的处理技术，该技术由于处理过程可靠，处理成本低，操作管理方便等优点而被广泛使用。微生物脱氮除磷技术按微生物在系统中的不同状态，可分为活性污泥法和生物膜法，通过设立好氧区、缺氧区和厌氧区来实现硝化、反硝化、释磷和放磷以达到脱氮除磷的目的。

具体的生物脱氮除磷工艺有：巴颠甫同步脱氮除磷工艺(Bardenpho)、Phoredox同步脱氮除磷工艺、A2/O法同步脱氮除磷工艺、UCT工艺、SBR工艺、氧化沟工艺、A/B法、生物转盘同步脱氮除磷工艺等。

2.污水生物脱氮除磷新技术及其应用

常规的污水生物处理技术主要去除有机物和悬浮固体，对氮和磷的去处效率较低。实际应用中经常出现脱氮效果好时除磷效果较差，而除磷效果好时脱氮效果不佳[2]。因此，常规生物脱氮除磷工艺流程存在着影响该工艺有效运行的相互影响和制约的因素，主要表现为：

①厌氧与缺氧段污泥量的分配比影响磷释放或硝态氮反硝化的效果，厌氧段污泥量比例大则磷释放效果好，但反硝化效果差；反之，则反硝化效果好，而磷释放效果差；

②原污水经厌氧段进入缺氧段，磷释放与硝态氮反硝化争夺碳源，当原水中碳源不足时，磷释放或反硝化不完全；

③硝化菌世代繁殖时间长，要求较长的污泥龄，但磷从系统中被去除主要是通过剩余污泥的排放，因此要提高除磷效率则要求短污泥龄。

这就要求我们在实验研究中结合实践努力尝试新的生物脱氮除磷工艺，有效避免以上因素的影响，已达到更好的脱氮除磷效果。下面就目前现有的新型脱氮除磷技术进行简要说明。

2.1生物膜与活性污泥结合

图1 生物膜与活性污泥结合水处理工艺流程图

常规生物脱氮除磷工艺存在相互影响和制约的因素，因此脱氮和除磷效果难以同时达到最佳。生物膜与活性污泥结合新工艺的特点是缺氧段采用生物膜法，反硝化菌均匀分布在整个缺氧池内，反硝化反应充分；好氧和厌氧段采用悬浮污泥法便于对污泥龄的控制，有利于硝化菌和除磷菌的生长繁殖。生物膜与活性污泥结合工艺将常规工艺中相互影响和制约的因素分解，使不同的菌类生长在各自最佳环境条件下，因而在本工艺中脱氮和除磷效果可以同时达到最佳，而且工艺的可控性增强,图1。

2.2 反硝化除磷工艺

反硝化除磷是一些聚磷菌在缺氧的条件下,以硝酸盐作电子受体,过度摄磷,从而实现反硝化除磷的脱氮除磷过程。

2.2.1 DEPHANOX工艺

该工艺首次采用交替的厌氧和缺氧条件并结合单独的固定生物膜,来实现生物除磷的思想,并将其运用到反硝化除磷工艺中。

它在厌氧池和缺氧池之间增加了沉淀池和固定膜反应池,污水在厌氧池中释磷,在沉淀池中进行泥水分离,含氨较多上清液进入固定膜反应池进行硝化,污泥则跨越固定膜反应池进入缺氧段,完成反硝化除磷。

该工艺具有能耗低,污泥产量低且COD消耗量低的特点。但该工艺中磷的去除效果很大程度上取决于缺氧段硝酸盐的浓度,当缺氧段硝酸盐不充足时,磷的过量摄取受到限制；反之硝酸盐又会随回流污泥进入厌氧段, 干扰磷的释放和聚磷菌体的PHB 的合成[3]。

图2 DEPHANOX工艺流程图

2.2.2 BCFS工艺

图3 BCFS工艺流程图

BCFS工艺较UCT工艺增加了2个反应池,第一个增加的反应池介于厌氧池与缺氧池中间,起到选择器的作用,可以吸附剩余的COD,同时迅速反硝化自回流污泥的硝酸氮,可防止丝状菌的生长； 第二个反应池是混合池(缺氧或好氧) ,介于UCT工艺缺氧池与好氧池之间,目的是形成低氧环境以获得同时硝化与反硝化,从而保证出水含有较低的总氮浓度[4]。

BCFS工艺还增加了2个内循环QB和QC,从好氧池设置内循环QB 到缺氧池十分必要,起辅助回流污泥向缺氧池补充硝酸氮的作用； 内循环QC的设置能在好氧池与混合池间建立循环,以增加硝化或同时硝化反硝化的机会,为获得良好的出水氮浓度创造条件。

3.结语

以上所介绍的工艺，皆是从理论角度出发，对不同处理工艺的机理进行阐述。但在实际工程中，需根据处理水质，地形、经济等限制因素选择处理工艺。脱氮除磷技术没有最好的，只有做适合的，至于对处理工艺的选择，需要在研究工作中慢慢积累经验。

生物除磷脱氮工艺的发展已不仅仅是要求较高的氮磷去除率，而且要求处理效果稳定可靠、工艺控制调节灵活、运行维护管理方便、投资运行费用节省。因此，目前，国内外生物除磷脱氮工艺正是向着这一简洁、高效、经济的方向发展，各类构筑物从工艺到结构都趋向于合建一体化[5]。现如今，污水排放标准的不断严格是目前世界各国普遍发展的趋势，以控制水体富营养化为目的的氮、磷脱除技术开发已成为世界各国主要的奋斗目标。我国对生物脱氮除磷技术的研究起步较晚，投入的资金也十分有限，研究水平仍处于发展阶段。目前我国在生物脱氮除磷技术基础理论没有重大革新之前，充分利用现有的工艺组合，开发技术成熟、经济、高效且符合国情的工艺应是今后我国脱氮除磷工艺发展的主要方向。

参考文献

[1] 刘萍莲，城市污水脱氮除磷技术与展望，山西建筑，2007年第33卷第6期：179

[2] 刘俊新、夏世斌、郑祥，经济高效的污水生物脱氮除磷新技术研究，世界科技研究与发展，2003年第2期：37-40

[3] 尹 军、吴相会，污水生物除磷技术若干研究进展，中国资源综合利用，2009年1月Vol.27 NO.1：24-27

[4] 郝晓地、汪慧贞，可持续除磷脱氮BCFS工艺，给水排水，2002年Vol.27 NO.1：7-9