1、動力波旋轉流高氨氮污水處理工業化示范項目可 行 性 研 究 報 告一、立項的背景與意義動力波旋轉流高氨氮污水處理專用裝置是一種擁有自主知識產權的新型高效、多用途環保設備。用于高氨氮的工業污水處理，和同類裝置相比，在相同的處理能力和水質條件下，項目投資可減少3050，占地面積可減少5070，能耗可減少3040，處理成本可下降2040。利用本技術制作的組合式動力波污水處理專用裝置可以替代現有的大多數好氧水處理工藝，而且反應效率要提高2030。株化集團團翔宇公公司系中國最最大的水水合肼生生產基地地，其生產過過程中排排放的廢廢水氨氮氮含量極極高，雖雖然公司司已建立立了污水水處理裝裝置，仍仍未能做做到達

2、標標排放，若排至湘江江，將嚴重污污染湘江江水資源源，也制約了了公司的進進一步發發展。如如果本項項目實施施，利用用現有的的科研成成果有效效解決制制約公司司發展的的高濃度度氨氮廢廢水處理理的關鍵鍵性技術術難題，不僅可可有效改改善株洲洲清水塘塘地區和湘江流流域的水水質與環環境，而而且可建建立起我我省高氨氨氮污水水處理的的示范工工程，更更有利于于提高全全省能源源、資源源利用率率，顯著著削減廢廢物排放放量，使使我省的的節能減減排技術術及指標標能居國內內領先水水平，也也可為實實現我省省節能減減排的總總體目標標提供強強有力的的科技支支撐和示示范，為為實現我我省“十十一五”節能減減排的總總體目標標作出貢貢獻。

3、高氨氮廢廢水不僅僅限于水水合肼產產業，在在石油化化工、合合成氨、化肥、純堿等等行業也也普遍存存在，研研發低成成本、低低能耗的的氨氮廢水水處理技術術，并盡盡快產業業化，也也是我省省節能減減排急待待解決的的重大問問題。而且，本本技術和和相應裝裝置還可可進一步步推廣應應用于高高溫煙氣氣脫硫、除塵、脫氮，有效減減少二氧氧化碳的的排放量量。現有實實驗研究究表明，用于煙煙氣處理理，對SSO2吸收率率可達到到95以上，除塵效效率可達達到999以上上，尤其其對脫除除亞微粒粒子比其其他設備備更為有有效，凈凈化效率率遠高于于傳統除除塵設備備。裝置置不僅有有極高的的脫硫除除塵效率率，還有有良好的的降溫和和氣液傳傳質

4、效果果。且設設備簡單單、可靠靠性好，運行周周期長，投資總總費用比比傳統工工藝要節節省300以上上。不僅僅可以應應用于每每小時幾幾百萬立立方的大大規模煙煙氣處理理，也可可應用于于每小時時幾十立立方的小小型煙氣氣處理。因此，充分利利用本技技術和裝裝置的高高效率、低成本本、多用用途、適適應性廣廣的優勢勢，研制制有廣泛泛用途、并擁有有自主知知識產權權的的一一體化工工業脫硫硫除塵設設備，可可開發出出系列大大、中、小等不不同類型型的專用用工業污污水處理理和煙氣氣處理專專用裝置置。其中中，大型型裝置可可應用于于大型工工業燃煤煤設備和和冶煉、化工、建材和和相關行行業的各各類排出出尾氣的的處理，中型裝裝置則可可

5、應用于于各類燃燃煤鍋爐爐的煙道道氣處理理，而小小型裝置置則可用用于各大大、中、小型酒酒店與餐餐館排出出的油煙煙就地處處理，同同樣有巨巨大的市市場需求求和廣闊闊的應用用前景。由此可見見，它的的工業化化和產業業化，不不僅將會會有力促促進我國國污水處處理技術術、煙氣氣脫硫除除塵、洗洗滌凈化化等大氣氣環境污污染控制制技術和和環保裝裝備技術術水平的的提高，也將有有利于促促進形成成我省新新的集群群創新體體系和優優勢環保保產業，將科研研優勢迅迅速轉化化為產業業鏈優勢勢，有力力推動我我市建設設湖南先先進制造造業中心心的工業業化進程程。二、國內內外研究究現狀與與發展趨趨勢目前,國國內外針針對高濃濃度氨氮氮廢水的

6、的幾種主主要處理理方法有有氨吹脫脫法、化學沉沉淀(MMAP)法和生物處處理法等等。其中中氨吹脫脫法66主要要應用于于高濃度度胺氮廢廢水的預預處理,通過調調節廢水水的PHH值,控控制水溫溫,布水水負荷和和汽液比比,利用用空氣或或蒸汽吹吹脫的物物理作用用使胺氮氮從液相相向氣象象轉移.雖然設設備簡單單,容易易控制,但吹脫脫效率有有限,能能耗大,即使是是多級吹吹脫裝置置也只能能達到770%-80%的去除除效率。化學沉沉淀法是是向氨氮氮廢水中中投加可可溶性的的鎂鹽和和磷酸鹽鹽,使廢廢水中的的氪氮轉轉化為MMgNHH4PO46H20(簡簡稱MAAP)沉沉淀,從從而去除除廢水中中的氨氮氮,此法法工藝簡簡單,

7、去去除效率率可達885%左左右,但但藥劑用用量大,處理成成本較高高,沉淀淀物的二二次處理理,以及及藥劑投投加引入入的氯離離子和磷磷離子的的污染仍仍是需要要解決的的問題。生物處處理法9,110對對胺氮的的降解徹徹底,處處理效果果可以達達到國家家標準,目前應應用較廣廣,但只只限于處處理低濃濃度胺氮氮廢水,且占地地面積大大,對于于高濃度度胺氮廢廢水,需需要增設設物化處處理,這這樣就使使能耗及及處理成成本大大大增加.近年來來隨著研研究的深深入,也也出現了了一些新新型的胺胺氮處理理方法,比如荷荷蘭Deelftt技術大大學開發發的SHHAROON短程程硝化反反硝化工工藝，丹丹麥、意意大利等等國開發發的同時

8、時硝化反反硝化工工藝等。還有物物理化學學法與生生物法相相結合的的生物膜膜法、煙煙道氣治治理法等等,但其其在理論論上或實實踐中仍仍存在很很多有待待解決的的問題.湘潭大學學化工學學院20005年年完成了了動力波波旋轉流流一體化化“脫硫除塵”裝置的實驗研研究，并將其應用于煙煙氣脫硫硫，脫硫硫率平均均達到990以以上，除除塵率達達到955以上上，取得得了較好好的效果果。20006年年首次將將其應用用于500t/dd工業有有機廢水水的處理理也獲得得成功。20007年在在株化集集團翔宇宇化工公公司的協協助下，針對公公司水合合肼類廢廢水的理理化特性性,首次次將新型型高效二二氧化氯氯動力波波旋轉泡泡沫分離離技

9、術, 創造造性地應應用于水水合肼高高濃度氨氨氮廢水水的處理理，并直直接以水水合肼廢廢水為研研究對象象，深入入展開了了高氨氮氮工業污污水的實實驗研究究，研究究結果表表明300下經44.5小小時處理理，廢水水的COOD可由由24000mgg/L，降到1190 mg/L，去去除率為為92.1;氨氮總總量可由由87550mgg/L降降至2660mgg/L，去除率率高達997,效果十十分明顯顯，并在在此基礎礎上進行行了小型型中試研研究。因因此，與與株化集集團翔宇宇化工公公司合作作，產學學研相結結合，利利用高校校的科研研技術成成果，借借助于企企業豐富富的工程程實踐經經驗，將將二氧化化氯的強強氧化特特性與自

10、自主研制制的高效效動力波波旋轉泡泡沫分離離裝置良良好的氣氣液分離離效果相相結合,實現高高氨氮廢廢水的有有效分離離，從根根本上解解決制約約公司發發展的節節能減排排關鍵性性技術難難題是完完全可行行的。項項目實施施不僅可可實現科科研成果果的產業業化，建建立我省省氨氮污污水處理理的示范范工程，還可有有效改善善株洲清清水塘地地區和湘江流流域的水水質與環環境，為實現現我省節節能減排排的總體體目標提提供強有有力的科科技支撐撐。 三、項目目實施主主要內容容、技術術關鍵與與創新點點、預期期目標3. 11項目實實施的主主要技術術內容1、廢水水的氨氮氮去除率率90，COOD的去去除率90；2、裝置置的連續續運行時時

11、間7天；3、組織織工業實實施，建建立示范范工程，獲得工工業應用用的相關關工程參參數；4、建立立中試研研究平臺臺，為動動力波污污水處理理技術的的推廣應應用提供供有效的的實驗手手段。3. 22擬解決決的關鍵鍵技術1、水合合肼工業業污水的的中試及及參數的的優化；2、組合合式動力力波工業業污水處處理專用用裝置的的試制；3、建立立動力波波工業污水水處理技技術工業業應用的的示范工工程；3. 33項目創創新點1、首次次將動力力波原理理應用于于工業污污水處理理，大大大增加了了氣液傳傳質面積積，縮短短了氧化化反應時時間；2、使“反應分離一一體化”，有效效強化了了氧化反反應過程程，提高高了氨氮氮的去除除率；3.

12、44 預預期目標標1、廢水水的氨氮氮去除率率92，COOD的去去除率90；2、裝置置的連續續正常運運行時間間7天；3、組織織工業實實施，建建立示范范工程，獲得工工業應用用的相關關工程參參數；4、建立立中試研研究平臺臺，為動動力波污污水處理理技術的的推廣應應用提供供有效的的實驗手手段。3. 55項目的的技術路路線1一體體化動力力波旋轉轉流污水水處理裝裝置的結結構如下下圖所示示：波管空氣凈化氣氣脫氨段氣液分離段凈化液離心泵殘液2動力力波旋轉轉流水合合肼污水水處理工工程工藝藝流程圖圖 V102a,b 二氧化氯貯槽 V101 廢水池F P101a.b 廢水泵 F101 氧化風機 F102 一級風機 T

13、101a,b 氧化塔 T102 一級分離塔 T103 二級分離塔 F103 二級風機 V101 硫酸槽 P102a.b 一級分離泵 P103a.b 二級分離泵 V102 調節池 M101 混合器 V103 液堿槽 T104 氣提塔 P104 真空泵廢水凈水3. 55項目的的技術來來源，合合作單位位情況，知識產產權歸屬屬情況說說明本項目的的技術來來源為省省教育廳廳資助的的自主科科研項目目，已申申報國家家發明專專利，知知識產權權為湘潭潭大學所所有。科科研合作作單位是是株化集集團翔宇宇精細化化工有限限公司，系株化化集團的的一個具具有獨立立法人地地位的全全資子公公司，為為中國最最早的氯氯甲苯、最大的的

14、水合肼肼生產基基地。公公司采用用自行開開發的冷冷凍脫堿堿，連續續蒸發脫脫鹽，尿尿素法新新工藝，生產規規模現已已達到4400000噸/年，同同時副產產10880000噸/年年工業鹽鹽和10080000噸/年工業業十水碳碳酸鈉，產品已占據國國內水合合肼市場場的半璧璧江山，成為了行業的龍頭。四、應用用或產業業化前景景與市場場需求4. 11產業化化前景： 動力波旋旋轉泡沫沫分離裝裝置相結結合即構構成“反應分離”一體化化的氨氮氮類廢水水處理專專用裝置置。和同同類裝置置相比，在相同同的處理理能力和和水質條條件下，項目投投資可減減少300500，占占地面積積可減少少5070，能耗耗可減少少3040，處理理成

15、本可可下降220440。利用本本技術制制作的組組合式動動力波污污水處理理專用裝裝置可以以替代現現有的大大多數好好氧水處處理工藝藝，而且且反應效效率要提提高200300。不僅有有良好的的節能減減排社會會效益，也有較較高的經經濟效益益，有較較高工業業應用前前景與推推廣價值值。利用本技技術還可可以進一一步開發發一體化化動力波波旋轉流流煙氣凈凈化裝置置，也將將是一種種可擁有有自主知知識產權權的新型型多用途途環保設設備，不不僅具有有效率高高、費用用低、設設備簡單單、安裝裝維修容容易等特特點，而而且還有有氣相負負荷范圍圍廣（11011006 m3/h）、可用用于高溫溫、高固固相含量量和強腐腐蝕性各各類場合

16、合的獨特特優勢。可應用用于大型型工業燃燃煤設備備和冶煉煉、化工工、建材材和相關關行業的的各類排排出尾氣氣的處理理，千立立方的中中型裝置置則可應應用于各各類燃煤煤鍋爐的的煙道氣氣處理，而幾百百立方以以內的小小型裝置置則可用用于各大大、中、小型酒酒店與餐餐館排出出油煙的的就地處處理。同同時，還還可利用用動力波波旋轉流流獨特的的技術特特性，開開發出系系列可應應用于不不同規模模的工業業有機廢廢水處理理的成套套裝置。而且其其設備投投資費用用要比常常規處理理方法低低30，和國國內同類類產品比比較，不不僅有明明顯技術術含量優優勢，也也有明顯顯價格優優勢，因因此必然然有巨大大的市場場潛力。4. 22市場需需求

17、預測測： 高濃度氨氨氮廢水水廣泛存存在于石石油化工工、焦化化、煤氣氣、化肥肥、農藥藥、純堿堿鐵合金金、玻璃璃行業、肉類加加工和味味精行業業，以及及全國各各地垃圾圾堆放場場的滲透透液和各各養殖場場的排放放廢水、厭氧消消化液等等也都是是高濃度度的氨氮氮廢水，涉及行行業領域域極廣。我國沿沿海地區區發生的的大面積積赤朝現現象，氨氨氮對水水體的污污染實際際也是其其重要原原因之一一。由于于高濃度度氨氮廢廢水其成成份復雜雜，含鹽鹽、含生生物毒性性化合物物，對環環境的危危害極大大，其處處理難度度也極大大。因此此，投資資少、能能耗低、成本低低、效率率高，且且適用范范圍廣的的高濃度度氨氮廢廢水處理理技術，一直是是

18、國內外外水處理理研究的的焦點。利用“動動力波旋旋轉流污污水處理理技術”研發的的一體化化氨氮類類廢水處處理專用用裝置，和同類類裝置相相比，不不僅效率率高、適適用范圍圍廣，而而且在相相同的處處理能力力和水質質條件下下，項目目投資可可減少330550，占地面面積可減減少500700，能能耗可減減少300400，處處理成本本可下降降2040，不僅僅社會效效益好，經濟效效益也非非常高，具有廣廣闊的市市場前景景。動力波旋旋轉流氨氨氮廢水水處理裝裝置，不不僅可以以用于氨氨氮廢水水處理，還可以以部分替替代現有有的好氧氧水處理理工藝各各類有機機廢水和和醫院的的廢水處處理，甚甚至于還還可以用用于煙氣氣的脫硫硫除塵。裝置既可可以應用用于每小小時幾百百萬立方方的大規規模煙氣氣處理，也可應應用于每每小時幾幾十立方方的小型型煙氣處處理，包包括燃煤煤鍋爐的的煙道氣氣和酒店店與餐館館排出的的油煙處處理。我我國現有有工業燃燃煤設備備就有4OO萬臺，煤炭消消費總量