摘要：我国合成氨厂的氨氮排放量较高，废水排放量达到了化工废水排放量的60%左右。对我国的水资源和生态环境构成了严重的威胁。本文主要对合成氨工业水污染治理技术进行了研究。
关键词：合成氨工业；水污染；CASS治理技术
氨是人们在生产生活当中重要的工业、农业原料，它的生产基本依赖工业合成来完成，但是在合成氨的生产过程中会排放出大量高浓度有机物和氨氮的工业废水，必须经过污水治理技术处理后才能达到排放标准。所以，提高合成氨工业的水污染治理技术水平一直是我们不断探索的问题。
一、合成氨工业生产中水污染的特征
我国是一个人口众多的农业大国，合成氨生产在国民经济发展中始终处于十分重要的地位。它不仅对农业发展起着举足轻重的作用，而且也是重要的工业原材料，被广泛用于制药、炼油、合成纤维、合成树脂等工业部门。我国合成氨工业始建于20世纪60年代，特别在改革开放20多年的进程中，合成氨得到了迅猛的发展，总产量已位居世界之首。目前我国共有合成氨企业853家，其中大型企业占22％，中、小型企业占78％。如河北省有合成氨企业近百家，其中80％以上的企业是从70年代的3kt／a规模基础上，通过不断技术革新改造逐步发展起来的，目前生产能力大多在20～lOOkt／a之间。这些企业主要以白煤、焦碳为生产原料，采用固定床间歇式制备半水煤气、氨水液相催化脱硫、中变串低变、碳酸丙烯酯脱碳、高压碱洗和铜氨液脱碳、31．4MPa氨合成生产工艺技术路线来制取液氨、碳酸氢铵、甲醇、尿素等系列产品。合成氨工业即是耗水大户，也是排污大户。主要存在着吨氨废水排放量大，水污染排放点多，污水成分复杂等问题。多年来，水污染问题一直是制约合成氨工业可持续发展的主要因素之一。所谓的合成氨就是指氮和氢在催化剂的作用下，利用高温高压，化合生成氨。在生产的过程中，对水源会造成一定的污染。水污染的特征有：
1.排放量较大。合成氨工业生产规模巨大，生产过程中多个工序会产生废水排出，其废水的排放量通常很大。因此很多合成氨企业开始尝试使用先进的技术和设备来减少废水排放量，对降低废水污染起到了一定的积极作用。
2.排放位置较多。合成氨的工序比较繁琐，不同工序会排出不同种类的废水，所以水污染排放的位置就大大增加，相应的水污染治理的难度也随之增加，难以进行统一治理。
3.废水含量比较复杂。合成氨在生产过程中，废水的成分多种多样，其中最具代表性的污染物就是悬浮物、氨氮、硫化物、废稀氨水等。如果水污染不能得到及时有效的处理，就会严重污染当地的水资源，造成生态环境的破坏。
二、治理合成氨工业水污染的实际状况
通过实验研究，治理合成氨水污染的技术也得到了相应的发展，并且水污染治理工作也取得了显著的成绩。但是随着工业生产对合成氨的需求不断增长，工业废水数量的大大增加，使得实际的治理质量一直得不到提升。特别是中小型合成氨企业的水污染治理，在设备资金方面投入力度不够，所以治理效果并不明显。现在针对合成氨工业的水污染治理方式包括生化法和物化法。生化法以氧化沟法、A/O法和CASS工艺法为主，其发展迅速，在水污染治理方面占据了重要的地位；物化法以化学中和法、蒸汽汽提法为主，该方式对资金要求不高，但实际的治理效果并不明显。
三、合成氨工业水污染治理措施
1.从合成氨工业原材料入手防止治理相结合。合成氨的主要材料是煤，但是煤中含有的氨成分比较高，对环境污染很严重，因此，要从根本上解决合成氨工业水污染的问题，转换合成氨工业的原材料是效果最好的措施。
2.加大水污染治理措施提升净水技术。
（1）合成氨工厂可以利用凉水塔循环回用法、生化法等方式对煤造气含氰废水进行处理，再利用加热水解法处理油气化炭黑净化水氰化物等。（2）引入工艺冷却水闭路循环技术，对工艺冷却水进行降温，然后加入水质稳定剂循环利用，大大降低吨氨新鲜水的用量和排水量。该技术比较适用于中小型的合成氨企业。（3）提升含氨废水的治理技术，对合成氨进行工艺冷凝、液高压水解、稀氨水蒸馏回收等，通过“一点加入，逐级提浓”的技术，提升合成氨回收收集分离的程度。（4）引入油气化炭黑水处理技术，油气化炭黑水处理技术主要包括重油洗涤煤气技术、干法回收油气化炭黑水技术、重（轻）油萃取-油炭浆回炉返烧制气技术等，该技术能够有效地加强对合成氨工业产生的油气黑水进行处理、再利用等，对减少合成氨水污染有着重要作用。
3.增加污泥处理设备。由于合成氨工业排出的污水中含有很多的悬浮物，当污水经过净水设备以后，就会将污水和污泥分开，污泥需要进行二次处理才能达到排放标准，因此还必须增加污泥处理设备。污泥处理的核心就是脱水，但是目前我国的污泥处理设备都比较落后，能耗高、效率低，很难达到污泥处理的标准，因此部分合成氨工业要选择进口污泥处理设备，这也会增加投入成本。
4. CASS工艺法。CASS（Cyclic Activated Sludge System）工艺法，即循环式活
性污泥法，Goronszy教授是其主要创始人，属于SBR工艺的范畴。并且在1970在国外已经开始投入使用。CASS工艺法包括三个反应区，分别是生物选择器、缺氧区和好氧区，区域的容积之比为1:5:30。它把主反应区中的剩余污泥再次引入生物选择器中，在操作时的沉淀阶段不进水，这样能有效的维护排水的稳固性。生物选择器还可以提升可溶解底物和有机物融化的速度。增大了兼氧区的范围，使其在厌氧的范围中，充分挖掘磷能，减少污泥膨胀。
5.合成氨工业的水污染治理路线。合成氨工业中以悬浮物和氨氮的数量最多，而且甲醛车间也会产生甲醛废水，因为其具备可生化性，因此采用“自然沉淀+CASS生物反应池”的工艺技术，不但可以有效的解决悬浮物和有机物的问题，还能进一步强化脱氮功能。其治理路线，首先将合成氨企业所产生的不符合排放标准的废水利用加压泵和污水管道送入到污水处理站中，通过沉淀去除其中的悬浮颗粒等，随后送入调节池，对其中的水量和水质进行调整，再使用污水泵把污水引入CASS池中，对其进行相应的处理，该过程能有效的解决氨氮、硫化物等污染物。然后经过各个工序的污水排出CASS池进入监控池，此时需要对污水质量进行检测，如果符合标准，就能够和清洁水一起进行排放。如果没有达到标准就要进行再次循环，使用提升泵，把污水送入调节池对其在此进行处理，直到符合标准为止。在CASS池中产生的剩余污泥通过污泥泵，使其流入污泥浓缩池，利用板框压滤机把污泥进行脱水形成泥饼，最后把污泥作为农业肥料投入使用。通过上面的分析，我相信通过人们的共同努力，合成氨企业一定能够有效的解决合成氨生产过程中的水污染问题，找到科学合理的解决方案，使得合成氨在大量投入使用的过程中，不会威胁到生态环境和社会经济的发展。
随着现代工业技术的飞速发展，作为重要的国民经济产业，合成氨工业的水污染治理技术面临的挑战也越来越高。笔者通过对合成氨工业水污染治理技术的研究，虽然大中型合成氨企业在治理方面已取得一定的进步，但整体看来仍不理想。我们应科学、有效地进行整治，采用有效的工业废水处理方法，保证污水的达标排放，解决我国当前水污染的严峻态势。
参考文献：
[1]徐海．合成氨工业水污染治理技术研究．中国科技博览．2018，(32)：326．
[2]冯丽．合成氨工业水污染治理技术研究．南京理工大学硕士学位论文．2018．
[3]李建.中外合成氨工业水污染物排放标准探讨[J].化肥工业，2018，（2）.
[4]杨涛.对合成氨工业废水监测项目的建议[J].干旱环境监测，2018，（3）.
[5]冯浩.分析合成氨工业水污染治理技术[J].南京理工大学，2018.