1.本发明属于
工业废水处理技术领域，尤其涉及一种火电厂高氨氮废水处理方法。
背景技术：
2.水资源对于环境和社会发展都至关重要，节约水资源对社会的可持续发展具有重要意义，随着社会快速发展，国家对工业用水控制也越发严格。根据国家相关规定，要求工矿企业对用水进行严格控制，大力发展和推广工业用水重复利用技术，提高水的重复利用率是工业节水的首要途径。
3.氨氮属于工业废水外排的主要控制指标之一，火电厂生产工艺中普遍采用了液氨作为给水、凝结水等的ph调节剂，不可避免产生高氨氮废水。火电厂高氨氮废水主要来自于机组启动或停机过程中的疏放水、机组正常运行期间精处理再生废水、氨区(尿素车间)废水等，由于高氨氮废水刺激性气味较大，加上来水不平衡等原因不易进入燃料消化消耗，火电厂一般将这些废水集中搜集到工业废水系统进行处理，再与其它工业废水以及循环水混合外排。
4.当前处理氨氮废水的方法很多，主要方法有折点氯化法、离子交换法、电渗析法、化学沉淀法等，这些方法但均需要设置专用的处理设备设施，而且都需要投加药剂或消耗电力等。
技术实现要素：
5.本发明提供一种火电厂高氨氮废水处理方法，降低火电厂工业废水处理成本，确保火电厂外排水符合环保排放标准。
6.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
7.一种火电厂高氨氮废水处理方法，包括以下步骤：
8.s100：将高氨氮废水输送至火电厂循环冷却水系统的循环水泵进口端，将高氨氮废水均匀混入循环水中并预热；
9.s200：高氨氮废水经火电厂循环冷却水系统的循环水泵进入冷却塔内进行氨氮去除。
10.优选的，所述火电厂循环冷却水系统包括循环水池、循环水管、循环水泵及冷却塔，所述冷却塔内设有填料。
11.优选的，步骤s100中，在火电厂循环冷却水系统的循环水管上设有换热器，用于对含有高氨氮废水的循环水加热升温；所述换热器设置于循环水泵与冷却塔之间的循环水管上。
12.进一步的，所述换热器为火电厂汽轮机中的凝汽器，所述凝汽器设置于循环水泵与冷却塔之间的循环水管上。
13.进一步的，含有高氨氮废水的循环水经冷却塔后落入循环水池，所述循环水经冷却塔后进入循环水池，循环水中杂质在循环水池沉淀后形成污泥。
14.进一步的，所述循环水泵的进口端设有过滤网，用于输送高氨氮废水的废水管入口设置于过滤网与循环水池之间的循环水管上。
15.优选的，步骤s200中，在冷却塔内利用空气中氨的分压小于高氨氮废水中氨所对应的平衡压力，实现高氨氮废水中氨的析出。
16.优选的，步骤s200中，所述冷却塔内填料中滋生有微生物，高氨氮废水中氨氮在冷却塔内经填料及微生物硝化和反硝化作用转化为n2析出。
17.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明无需设置专用设备，也无需额外增加药剂，仅利用火电厂循环冷却水系统的冷却塔定期消纳高氨氮废水，利用冷却塔实现对高氨氮废水进行氨吹脱及生物脱氮。利用本发明可有效去除高氨氮废水中的氨氮，同时还回收了高氨氮废水，减少了循环冷却水塔补水，节约了水资源，具有较好的推广价值。
附图说明
18.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
19.图1是本发明中高氨氮废水的流程示意图；
20.图中：1
?
循环水泵，2
?
循环水，3
?
冷却塔，4
?
循环水管，5
?
凝汽器，6
?
循环水池，7
?
填料，8
?
污泥，9
?
过滤网。
具体实施方式
21.下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.一种火电厂高氨氮废水处理方法，包括以下步骤：
23.s100：将高氨氮废水输送至火电厂循环冷却水系统的循环水泵1 进口端，将高氨氮废水均匀混入循环水2中并预热。
24.s200：高氨氮废水经火电厂循环冷却水系统的循环水泵1进入冷却塔3内进行氨氮去除。
25.如图1所示，火电厂循环冷却水系统包括循环水池6、循环水管 4、循环水泵1及冷却塔3，所述冷却塔3内有填料7，所述凝汽器5 设置于循环水泵1与冷却塔3之间的循环水管4上；所述循环水2经冷却塔3后进入循环水池6，循环水2中杂质在循环水池6沉淀后会形成污泥8。具体实施时，将高氨氮废水接入循环水泵前端的循环水管上，在与高氨氮废水管相连的循环水管内设有螺旋状叶片，用于将高氨氮废水均匀混入循环水中。高氨氮废水均匀混入循环水中后，利用循环水泵输送至冷却塔内，高氨氮废水在冷却塔内实现氨氮的去除。
26.作为一种优选方案，在步骤s100中，在火电厂循环冷却水系统的循环水管4上设有换热器，用于对含有高氨氮废水的循环水加热升温，完成预热；所述换热器设置于循环水泵1与冷却塔3之间的循环水管4上。其中，换热器选用火电厂汽轮机中的凝汽器5。利用火电厂汽轮机中的凝汽器可将汽轮机排汽的热量对含有高氨氮废水的循环水进行加热，可加快高氨氮废水在冷却塔内的氨氮去除效率。
27.在本发明的一个具体实施例中，如图1所示，所述循环水泵1的进口端设有过滤网9，用于输送高氨氮废水的废水管入口设置于过滤网9与循环水池6之间的循环水管4上。利用过滤网对含有高氨氮废水的循环水进行过滤，避免对循环水泵造成阻塞，确保系统运行顺利。
28.当含有高氨氮废水的循环水进入冷却塔内后，进入冷却塔3内的空气中氨的分压小于高氨氮废水中氨所对应的平衡压力，根据亨利定律原理，高氨氮废水中氨会在不平衡压差作用下，从高氨氮废水中离析出来。
29.目前，现代大型火电厂的循环冷却塔空气流量每秒在1万立方米以上(折合每小时约3600万立方米)，冷却循环水流量每小时一般不到10万吨，以北方某600mw火电机组为例，循环水冷却塔空气流量每秒约13000立方米，循环水流量每小时约7万吨(火电厂循环冷却水系统水保有量约2.2至2.5万吨)。如图1所示，冷却塔在工作过程中，冷却塔内大量的空气从冷却塔下部向上流动、循环水从上向下流动，空气与含有高氨氮废水的循环水在冷却塔内混合流动，形成曝气效应，空气中氨氮含量极低，大量空气与循环水接触，氨在循环水表面的分压力明显降低。根据亨利定律原理，利用氨吹脱这个传质过程，推动力来自空气中氨的分压与高氨氮废水中氨浓度相当的平衡分压之间的差，气体组分在液面的分压和液体内的浓度符合亨利定律，氨在循环水中的溶解度降低并析出。同时，冷却用循环水ph值一般控制在7.8至8.5，碱性环境更利于高氨氮废水中氨的析出。
30.同时，所述冷却塔3内填料7中长时间运行会滋生微生物，高氨氮废水中氨氮在冷却塔3内经填料7及微生物硝化和反硝化作用转化为n2析出。
31.火电厂为增强循环水冷却塔的换热效果，冷却塔内普遍采用"s" 波型氯化聚氯乙烯改性塑料填料结构，而大面积的填料以及冷却塔内长期稳定的环境温度(20至35℃)，为微生物提供了有利条件。亚硝化和硝化细菌为好氧菌，在冷却塔通风冷却过程中，提供了充足的溶解氧用于硝化作用，将高氨氮废水中氨氧化为硝酸盐，并随循环水进入循环水池进一步处理。
32.硝化作用指在亚硝化菌的作用下，水中的氨(nh4+)先转化为亚硝酸盐氮，再在硝化菌的作用下氧化为硝酸盐氮。反应式为
[0033][0034][0035]
反硝化细菌为异氧菌，循环水池底部存在的大量污泥和缺氧环境有利于反硝化细菌生长。反硝化细菌将硝化作用生成的no2?
和no3?
，经过反硝化作用转化为n2和微生物细胞质。这其中包括两个过程。
[0036]
异化反硝化过程：
[0037]
同化反硝化过程：
[0038]
其中以异化反硝化过程为主，占70％
?
90％。即水中大部分氨氮转化为n2被脱除。只有一小部分(占10％
?
30％)n用于新的细菌细胞质的合成。
[0039]
以某电厂为例：
[0040]
某电厂四台600mw等级火电机组(两台空冷机组+两台湿冷机组)，每台湿冷机组的
循环水冷却塔淋水填料8500m3、空气流量每秒约13000立方米，循环水流量每小时约7万吨(循环冷却水系统水保有量约2.2至2.5万吨)，高氨氮废水处置均采用本发明送入一台湿冷机组进行循环水冷却，具体方案如下：
[0041]
四台机组三天平均的高氨氮废水量约300吨，氨氮值约500mg/l。首先关闭循环水塔排污，每三天一次将高氨氮废水集中排入一期湿冷机组循环冷却塔的循环水泵前端过滤网的前方进水口，与循环水混合稀释后，氨氮值大约在7.5至8.5mg/l之间，在循环冷却塔内停留8 小时(冬季12小时)，循环水氨氮可降低到0.2至0.3mg/l，氨氮值远低于《地表水环境质量标准》gb 3838
?
2002地表ⅱ类水氨氮0.5mg/l 标准值，实现了达标排放。
[0042]
另外，火电机组启停期间的锅炉、汽机疏放水以及氨区(尿素车间)等非经常废水，同样可以采用上述办法进行处置。
[0043]
采用本发明提供的方案，每年可减少循环水补水约35000吨，年节约水费约8.5万元。
[0044]
综上所述，本发明具有结构简单、操作方便、成本低廉的优点，仅利用火电厂的冷却塔即可消纳高氨氮废水，无需设置专用设备，也无需额外增加药剂，大大降低了设备投入及运行成本。利用本发明实现了高氨氮废水的回收再利用，减少了循环冷却塔的补水量，节约了水资源，经济效益显著，具有较好的推广价值。
[0045]
在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。技术特征：
1.一种火电厂高氨氮废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：s100：将高氨氮废水输送至火电厂循环冷却水系统的循环水泵进口端，将高氨氮废水混入循环水中并预热；s200：高氨氮废水经火电厂循环冷却水系统的循环水泵进入冷却塔内进行氨氮去除。2.根据权利要求1所述的火电厂高氨氮废水处理方法，其特征在于：所述火电厂循环冷却水系统包括循环水池、循环水管、循环水泵及冷却塔，所述冷却塔内设有填料。3.根据权利要求2所述的火电厂高氨氮废水处理方法，其特征在于：步骤s100中，在火电厂循环冷却水系统的循环水管上设有换热器，用于对含有高氨氮废水的循环水加热升温；所述换热器设置于循环水泵与冷却塔之间的循环水管上。4.根据权利要求3所述的火电厂高氨氮废水处理方法，其特征在于：所述换热器为火电厂汽轮机中的凝汽器，所述凝汽器设置于循环水泵与冷却塔之间的循环水管上。5.根据权利要求2所述的火电厂高氨氮废水处理方法，其特征在于：含有高氨氮废水的循环水经冷却塔后落入循环水池，所述循环水经冷却塔后进入循环水池，循环水中杂质在循环水池沉淀后形成污泥。6.根据权利要求2所述的火电厂高氨氮废水处理方法，其特征在于：所述循环水泵的进口端设有过滤网，用于输送高氨氮废水的废水管入口设置于过滤网与循环水池之间的循环水管上。7.根据权利要求3所述的火电厂高氨氮废水处理方法，其特征在于：步骤s200中，在冷却塔内利用空气中氨的分压小于高氨氮废水中氨所对应的平衡压力，实现高氨氮废水中氨的析出。8.根据权利要求7所述的火电厂高氨氮废水处理方法，其特征在于：步骤s200中，所述冷却塔内填料中滋生有微生物，高氨氮废水中氨氮在冷却塔内经填料及微生物硝化和反硝化作用转化为n2析出。
技术总结
本发明公开了一种火电厂高氨氮废水处理方法，属于工业废水处理技术领域，包括以下步骤：将高氨氮废水输送至火电厂循环冷却水系统的循环水泵进口端，将高氨氮废水均匀混入循环水中并预热；高氨氮废水经火电厂循环冷却水系统的循环水泵进入冷却塔内进行氨氮去除。本发明无需设置专用设备，也无需额外增加药剂，仅利用火电厂循环冷却水系统的冷却塔定期消纳高氨氮废水，利用冷却塔实现对高氨氮废水进行氨吹脱及生物脱氮。利用本发明可有效去除高氨氮废水中的氨氮，同时还回收了高氨氮废水，减少了循环冷却水塔补水，节约了水资源，具有较好的推广价值。好的推广价值。好的推广价值。
技术研发人员：李珍兴
受保护的技术使用者：河北北洋水处理设备有限公司
技术研发日：2021.08.06
技术公布日：2021/12/10
声明：
“火电厂高氨氮废水处理方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：河北北洋水处理设备有限公司
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2024年12月20日 ~ 22日 
