Химия и производство удобрений
Снимаем аммонийный азот, нитраты и соли со стоков химических производств и заводов удобрений до технологических показателей НДТ. Проектируем, изготавливаем оборудование, монтируем и запускаем.
Сток химического завода собирается из множества потоков, и у каждого свой состав. На производстве удобрений главная нагрузка — азот: аммиак и карбамид в конденсатах, нитраты в промывных водах азотной кислоты, аммонийные соли в смывах. Конденсат сокового пара производства карбамида до очистки содержит, по ИТС 2-2022, до 6–7 % аммиака. Такой поток нельзя пускать на общую биологию, его сначала обрабатывают локально.
Второй вопрос — соли. Нейтрализация кислых стоков, регенерация ионитов и упаривание растворов дают минерализованную воду, которую биология не очищает. Её либо разбавляют и сбрасывают по нормативу, либо обессоливают и возвращают в оборот, а концентрат упаривают. Чем жёстче требования к сбросу и дороже вода, тем выгоднее второй путь.
Работу начинаем с баланса азота и солей по каждому потоку. По нему решаем, какие потоки очищать локально, сколько воды вернуть в оборот и что останется на сброс. ООО «ПЛАЗКАТ» работает в Санкт-Петербурге с 2006 года и ведёт объект полным циклом: проектирование, изготовление оборудования, строительно-монтажные и пусконаладочные работы.
Что в стоке
| Поток | Состав по источнику |
|---|---|
| Конденсат сокового пара производства карбамида, до очистки | аммиак до 6–7 %, карбамид 0,03–0,5 %, диоксид углерода до 2 % |
| Конденсат карбамида после десорбции в одну ступень | аммиак до 200 мг/л, карбамид до 400 мг/л |
| Конденсат карбамида после десорбции в две ступени | аммиак 50–100 мг/л, карбамид до 5 г/л |
| Конденсат карбамида после десорбции с гидролизом | аммиак 50–100 мг/л, карбамид 150–300 мг/л |
| Промывные и смывные воды производства азотной кислоты (агрегаты 1/3,5) | нитрат-анион 32–1000 мг/л, в среднем 207 мг/л |
Источник: ИТС 2-2022 «Производство аммиака, минеральных удобрений и неорганических кислот»: конденсат производства карбамида — разд. 8.1.2.2.1; промывные и смывные воды производства азотной кислоты — таблица 5.27 (https://burondt.ru/NDT/NDTDocsDetail.php?UrlId=1848&etkstructure_id=1872)
Требования к сбросу
- Для азотсодержащих стоков после биологической очистки ИТС 2-2022 (таблица 10.2) устанавливает технологические показатели: аммоний-ион не выше 15 мг/л, нитрат-анион не выше 120 мг/л, ХПК не выше 100 мг/л. Эти значения входят в комплексное экологическое разрешение.
- Для фосфор- и фторсодержащих стоков после нейтрализации известковым молоком тот же справочник ограничивает сульфаты 500 мг/л и фосфаты 3 мг/л по фосфору.
- При сбросе в городскую канализацию действует приложение № 5 к Правилам холодного водоснабжения и водоотведения (ПП РФ № 644) и местные нормативы водоканала. Сток с высокой солёностью и токсичными для ила веществами водоканал вправе не принять.
- Сброс в водный объект нормируют по нормативам допустимых сбросов, которые рассчитывают от качества воды в водоёме. Для рыбохозяйственных водоёмов они жёстче технологических показателей НДТ.
Типовая схема очистки
- Разделение потоковКонцентрированные потоки — конденсаты, отработанные растворы, засоленные стоки — отводят отдельно от слабозагрязнённых.
- Локальная очистка концентратовДесорбция аммиака паром, гидролиз карбамида, нейтрализация. Газы десорбции направляют обратно в производство.
- Усреднение и корректировка pHВыравнивает нагрузку по азоту и органике перед биологией.
- Биологическая нитри-денитрификацияОкисляет аммоний до нитратов и восстанавливает нитраты до газообразного азота. При нехватке органики добавляют внешний источник углерода.
- Отделение ила и доочисткаВторичные отстойники или мембранный биореактор, затем фильтры.
- Обессоливание и выпарка — при необходимостиОбратный осмос и выпарка возвращают воду в оборот и сокращают солевой сброс вплоть до нулевого.
Наши объекты в отрасли
Водоканал города-миллионника: электролизная установка гипохлорита, 8 ячеек 8 электролизных ячеек по 6,0–6,5 кг активного хлора в час. Поставка, монтаж и пусконаладка с подтверждением проектных показателей. НПЗ в Орске: озонаторная установка для очистки технологических стоков Поставили озонаторную установку для блока озонирования технологических стоков нефтеперерабатывающего завода. Водоканал города-миллионника: цех термической сушки осадка, 340 т/сут Две линии барабанной сушки перерабатывают 340 тонн осадка в сутки. На выходе — до 100 тонн сухого гранулята в сутки. Вопросы и ответы
Почему азот не снимается обычной биологией?
Аэротенк, рассчитанный только на органику, окисляет аммоний частично или не трогает нитраты. Для азота нужны зоны нитрификации и денитрификации, достаточный возраст ила и источник углерода. Если на станцию приходит конденсат с десятками граммов аммиака на литр, сначала его отгоняют, иначе ил не выдержит.
Можно ли вернуть аммиак из стоков в производство?
Да. По ИТС 2-2022 в схемах очистки конденсата карбамида аммиак и диоксид углерода отгоняют в десорбере, а газы десорбции направляют в конденсатор узла дистилляции или в смежный цех. После десорбции с гидролизом карбамида очищенный конденсат подходит для водоподготовки или подпитки оборотного цикла.
Когда нужна выпарка и нулевой сброс?
Когда солёность стока не позволяет сбросить его ни в водоём, ни в канализацию, или когда предприятию не хватает воды. Обратный осмос возвращает основную часть воды, выпарка доводит концентрат до кристаллов или рассола. Решение принимают по балансу солей и стоимости энергии.
Что считается технологическим показателем НДТ?
Это концентрация или удельный сброс загрязняющего вещества, который предприятие I категории должно выдерживать по комплексному экологическому разрешению. Значения берут из отраслевого справочника, для удобрений — из ИТС 2-2022.
С чего начинается проект?
С баланса азота и солей по потокам. Нередко один-два концентрированных потока дают большую часть нагрузки, и их локальная очистка обходится дешевле, чем расширение общей биологии.