化肥厂废水处理案例｜化肥厂废气处理方法｜化肥厂粉尘怎么处理

化肥厂作为化学工业的重要组成部分，其生产过程涉及复杂的化学反应和物理加工，因此会产生大量的废水、废气和粉尘。以下将从来源、特点危害、治理难点及解决方案、以及经典案例四个方面进行详细的文字综述。

一、 化肥厂废水、废气、粉尘的来源、特点与危害

1. 来源概述

化肥厂的污染物主要来源于其下属的几个主要生产行业细分领域：

氮肥行业：以煤、天然气或重油为原料生产合成氨，进而生产尿素、碳酸氢铵等。废水主要来自造气、脱硫、脱碳、精炼及冷却工段；废气主要来自造气炉的吹风气、合成放空气及锅炉燃烧烟气；粉尘则主要来自尿素造粒塔和固体肥料的包装输送过程。

磷肥行业：以磷矿石为原料生产过磷酸钙、钙镁磷肥或磷酸一铵、磷酸二铵。废水主要含有氟化物、酸性和悬浮物，源自湿法磷酸萃取和洗涤工段；废气中含有大量氟化氢、硅氟酸及粉尘；粉尘主要来自矿石破碎、筛分及磷矿石的干燥过程。

钾肥行业：涉及钾石盐的加工。废水主要含高盐分和悬浮物；粉尘主要来自矿石粉碎和氯化钾的干燥与包装。

2. 特点与危害

废水：

特点：成分复杂，氨氮含量极高（尤其在氮肥厂），COD（化学需氧量）较高，含有硫化物、氰化物（煤头氮肥）、油类、悬浮物以及高浓度的盐分（如磷肥厂的氟、钾肥厂的氯）。

危害：高氨氮会导致水体富营养化，消耗水中溶解氧，导致鱼类死亡；氟化物和重金属累积会破坏生态平衡，并通过食物链危害人类健康；高盐废水会造成土壤盐碱化，导致土地板结。

废气：

特点：气量大，含有酸性气体（如SO₂、HF、NOx）、碱性气体（NH₃）以及温室气体（CO₂）。具有强烈的刺激性气味或腐蚀性，且温度波动较大。

危害：形成酸雨，破坏建筑物和森林；氨气逸散造成恶臭污染，严重影响周边居民生活；NOx和SO₂是形成雾霾和光化学烟雾的前体物，严重危害大气环境。

粉尘：

特点：粉尘浓度高，粒径分布广，有的具有吸湿性（如尿素），有的具有磨损性（如磷矿粉），且常伴有气体挥发。

危害：造成严重的空气能见度下降，吸入粉尘可引起呼吸道疾病、尘肺病；粉尘落在农作物叶片上影响光合作用，导致农业减产；同时造成原料流失，增加企业成本。

二、 化肥厂废水、废气、粉尘处理难点及针对性解决方案

1. 处理难点

化肥厂污染治理的共性难点在于污染物浓度高、波动大、具有腐蚀性且难降解。

废水难点：高氨氮去除困难，传统生化法难以承受高浓度氨氮的毒性；C/N（碳氮比）比例失调，导致反硝化效率低；末端废水含盐量高，处理回用难度大，零排放成本高昂。

废气难点：气量巨大，且含湿量高，容易造成引风机积灰或腐蚀；酸性气体和碱性气体混合处理时容易产生结垢；低浓度、大风量的恶臭气体处理效率低。

粉尘难点：高温、高湿或粘性粉尘（如尿素）容易糊袋，导致布袋除尘器失效；磷矿粉尘硬度大，对设备磨损严重；微细粉尘捕集效率难以达标。

2. 针对性解决方案

针对上述难点，目前主流的解决思路是“源头控制+预处理+深度治理+资源回收”。

废水解决方案：

对于高氨氮废水，采用“蒸氨（汽提）+吹脱”工艺进行预处理，将氨氮从液相转移到气相并回收氨水。

对于有机物（COD）处理，采用“厌氧+好氧（A/O）组合工艺”，提高碳源利用率，并辅以深度氧化（如臭氧催化氧化）处理难降解有机物。

对于高盐废水（近零排放），采用“多级膜过滤（超滤+反渗透RO）+蒸发结晶（MVR）”工艺，实现淡水回用和盐分结晶分离。

废气解决方案：

对于酸性废气（SO₂、HF），采用“氨法或石灰-石膏法脱硫”技术，副产硫酸铵或石膏。

对于氮氧化物，采用“SNCR（选择性非催化还原）+SCR（选择性催化还原）”联合脱硝工艺，确保达标排放。

对于含尘废气，采用“旋风除尘+布袋除尘/静电除尘”组合。针对湿式含尘废气，可采用“文丘里洗涤器”。

粉尘解决方案：

针对尿素粉尘，采用“流化床造粒技术升级”配套“高效湿式除尘”或“专用复合滤料布袋除尘器”。

针对输料系统粉尘，采用“密闭输送+脉冲布袋除尘”，并考虑覆膜滤料以防止微细粉尘穿透。

三、 经典案例详细解说

以下选取三个具有代表性的化肥厂治理案例，分别涵盖高难度废水、磷肥废气及尿素粉尘治理。

案例一：某大型煤化工氮肥企业废水“零排放”项目

1. 案例相关情况
该企业年产合成氨60万吨、尿素100万吨。其废水主要来源于煤气化装置，属于典型的高COD、高氨氮、高硬度、高盐分的复杂有机废水。随着环保法规趋严，企业面临极大的排水压力，且当地水资源匮乏，急需实现废水回用和“近零排放”。

2. 处理工艺
该项目采用了“预处理+生化处理+深度处理+膜浓缩+蒸发结晶”的全流程工艺。

预处理段：采用混凝沉淀调节水质，去除部分悬浮物和硬度，防止后续结垢。

生化段：采用“改良A/O工艺（缺氧/好氧生物处理）”，有效降解大部分有机物并进行反硝化脱氮。

深度处理段：出水进入“臭氧催化氧化”单元，进一步分解难降解有机物，随后进入“多介质过滤器”进行精密过滤。

膜浓缩与蒸发段：主体采用“超滤（UF）+二级反渗透（RO）”进行淡水回用，回收率可达75%以上。产生的浓盐水进入“MVR机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统”，将溶解盐分结晶为工业副产盐，冷凝水回用。

3. 设备优点说明

MVR蒸发结晶器：相比传统多效蒸发，MVR能耗降低60%以上，无需大量生蒸汽，热效率极高，且占地面积小。

臭氧催化氧化塔：催化剂寿命长，臭氧利用率高，能够断开难降解有机物的化学键，大幅提高污水的可生化性。

抗污染反渗透膜：采用宽流道、抗污染膜元件，耐化学清洗能力强，适应高盐、高有机物环境。

4. 最终处理效果与效益

处理效果：最终出水水质达到工业循环冷却水补水标准，回用率超过90%；结晶出的盐分达到工业盐标准，实现资源化。废水实现“零排放”。

企业效益：

经济效益：每年减少新鲜水取用约300万吨，回收的副产盐产生额外收益，抵消了部分运行成本。

环保效益：彻底解决了高盐废水外排对周边水体的污染风险，企业通过了国家级绿色工厂认证，避免了高额的环保罚款。

案例二：某磷复肥生产企业磷石膏堆场及生产尾气治理项目

1. 案例相关情况
该企业主要生产磷酸二铵（DAP），生产过程中产生大量含氟废气以及磷石膏堆场的渗滤液和扬尘。其特点是废气中不仅含有粉尘，还含有高浓度的氟化氢（HF）和二氧化硫（SO₂），且具有强腐蚀性。

2. 处理工艺
针对该厂废气，设计采用了“两级净化+多级吸收”的工艺路线。

除尘降温：含尘及含氟气体首先进入“文丘里洗涤器”，利用喷淋液洗涤降温并去除粗粉尘。

脱氟脱硫：随后气体进入“空塔喷淋吸收系统”，利用厂内现有的稀氨水或石灰乳作为吸收剂。

除雾排放：处理后的气体经过“高效折流板除雾器”去除水雾后，通过烟囱高空排放。

3. 设备优点说明

文丘里洗涤器：结构简单，对高温、高湿、含粘性粉尘的气体适应性强，除尘效率可达90%以上，同时起到气体降温作用，保护后续设备。

耐腐蚀吸收塔：塔体采用玻璃钢（FRP）或合金钢内衬防腐材料，耐受酸性气体的腐蚀，使用寿命长。喷嘴采用大流量无堵塞设计，保证吸收液分布均匀。

智能加药系统：根据出口废气监测数据自动调节吸收液pH值和流量，既保证脱除效率，又避免药剂浪费。

4. 最终处理效果与效益

处理效果：氟化物去除效率达到98%以上，粉尘去除效率达到99.5%，出口废气指标远优于国家《大气污染物综合排放标准》。

企业效益：

环境效益：显著改善了厂区及周边的空气质量，消除了“黄龙”现象，解决了含氟废气对周边农作物和果园的氟中毒威胁。

社会效益：极大缓解了与周边居民的紧张关系，企业获得省级环保专项奖励资金，实现了稳定连续生产。

案例三：某大型尿素生产企业造粒塔粉尘及氨气治理改造

1. 案例相关情况
该尿素厂采用传统塔式造粒工艺，尿素颗粒在从塔顶下落过程中与空气接触，产生的尾气含有尿素粉尘和微量氨气。粉尘易吸潮溶解，造成塔顶排气口有“雨雪”现象，且尿素粉尘不仅浪费原料，还造成空气中氨味刺鼻。

2. 处理工艺
项目采用了“干法过滤+湿法洗涤”的组合工艺进行深度治理。

干法段：造粒塔顶部排气首先进入“高效复合滤料布袋除尘器”，利用覆膜滤袋拦截大部分尿素粉尘。

湿法段：未被布袋捕集的微细粉尘和氨气进入“填料洗涤塔”，使用稀尿素溶液或工艺冷凝液进行循环喷淋。喷淋液吸收氨气并溶解粉尘，饱和后的吸收液送回系统重新造粒。

3. 设备优点说明

覆膜滤袋除尘器：选用耐水解、耐高温的聚四氟乙烯（PTFE）覆膜滤料，表面光滑，粉尘不粘附，清灰效果好，排放浓度可稳定控制在10mg/m³以下，解决了尿素粉尘吸潮糊袋的行业难题。

喷淋吸收塔：采用高效的PP（聚丙烯）填料，比表面积大，气液接触充分。系统带有自动补水/排液控制，防止喷淋液结晶堵塞管道。

4. 最终处理效果与效益

处理效果：尿素粉尘排放浓度降至5mg/m³以下，氨气去除率超过90%，造粒塔顶彻底消除了“白烟”和粉尘降落现象，视觉上几乎无可见排放。

企业效益：

经济效益：每年回收尿素粉尘约500吨，直接转化为产品收益。同时减少了因粉尘飘散导致的设备腐蚀维护费用。

管理效益：操作环境得到根本改善，由于系统自动化程度高，降低了工人劳动强度，使企业成为当地“花园式工厂”的标杆。