合成氨废水工艺设计
前言
合成氨改造工程完成后，为使生产过程中产生的高浓度废水不致危害环境，同时为贯彻环保“三同时”原则，应对产生的高浓度氨氮废水进行处理，达标后排放。
设计工艺
由于硝胺和尿素车间生产过程中产生的氨氮废水属于高浓度废水，必须在生物脱氮之前进行预处理；预处理采用氨氮在碱性条件下溶解度较低的特点，进行气提脱氮，大幅度降低废水中的氨氮指标，经过生物脱氮一般能达到国家一级排放标准，为严格达到新疆地方排放标准须采用离子交换作三级处理。
1、污水处理工艺主要由三个主要单元组成：预处理、生物脱氮处理及离子交换处理，具体工艺流程图如下：+
预处理
包括格栅、集水池、气提塔(或同时包括吸附塔)等，主要任务是调节水量、均匀水质、调节废水pH值、脱氮，以利于后续处理设施。
来水经格栅隔除其中可能含有的漂浮物或其他杂质，进入集水调节池，由于排水方式为连续式，因此集水调节池可设计水力停留时间1h，同时加碱调节pH值至10.8左右，使废水中的氨氮以游离态形式存在为主，通过气提将游离氨大部分脱除，经过脱氨的废水通过加酸将pH值调节至中性状态。
生物脱氮处理
经过预处理的废水自流进入中间水池I，经提升进入CASS池(如果同时有生活污水加入则可以减少碳源的投加)。CASS系统处理含氮废水的原理如下：
CASS处理系统又称循环式活性污泥法，是SBR法的一种优化变型，所以亦是一种“充水和排水”的活性污泥法，废水按一定周期和阶段得到处理，每一循环有下列各个阶段组成：
1)充水/曝气
2)无进水/沉淀
3)撇水
4)闲置
上述各个阶段组成一个循环，并不断重复，循环开始时，由于充水，池子中水位由某一最低水位开始上升，在经过一定时间的曝气和混和后，停止曝气，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀，在完成沉淀阶段后，由一个移动式撇水堰排出已处理的上清液，使水位下降至设定水位，然后再重复上述过程。为保持池子中有一个合适的污泥浓度，需要根据产生的污泥量排出剩余污泥；排出剩余污泥一般在沉淀阶段结束后进行，排出污泥浓度可达10g/l，因此与其它活性污泥法相比，CASS系统排出的剩余污泥量最少。
CASS反应池由三个区域组成，即生物选择区，预反应区和主反应区；在生物选择区中，废水中溶解性有机物质能通过酶反应机理而迅速去除，回流污泥中的硝酸盐可在此选择区中得以反硝化，选择区的设置最基本的功能是防止污泥膨胀；预反应区微量曝气，基本处于缺氧状态，有机物在此反应区内得到初步降解，同时也可去除部分硝态氮；主反应区为好氧曝气区，主要进行硝化和降解有机物，同时也存在反硝化过程。污泥回流采用潜污泵型号为AS16-2CB，共设置三台，两用一备。
反应区末端设置污泥回流系统及剩余污泥排出系统。反应区上端设置安装撇水系统及液位传感系统，池底安装适应间隙曝气的可变微孔曝气器，该曝气器曝气时胶膜由于空气压力变形，胶膜上的微孔张开，曝气得以进行，停止曝气后，胶膜由于弹性收缩，微孔关闭，使污泥不会进入空气管内。
CASS法处理系统有如下特点：
1、工艺简单、稳定可靠，操作维修方便，无需进行大量污泥回流；
2、运行周期灵活可变，耐冲击负荷性能强；
3、能实现同时硝化/反硝化以去除污水中总氮，并能实现过度生物除磷，处理效率高，出水水质好；
4、池中设有吸附选择器，故无污泥膨胀，污泥产生量少；
5、在同一池内进行生物过程和泥水分离过程，无需设置初沉池和二沉池，故运行费用低，工程投资省，占地省；
6、整套系统实行全自动控制，节省人员费用；
7、组合简单，便于分阶段施工，投用。
本处理系统设置CASS池规格为：23000×8000×4500mm，采用钢砼结构。曝气采用SSR-150风机，共三台，两用一备。
离子交换处理
离子交换处理是利用离子交换剂的选择性吸附性能，除去废水中的特定的游离离子，本工程采用的离子交换剂为斜发沸石，具有良好的吸附铵离子的能力。
生物脱氮处理出水经中间集水池II集水调节，由泵提升至离子交换处理器，进一步降低废中的氨氮；当离子交换剂交换容量饱和后，利用碱液和食盐水进行再生，再生液体积约10~20倍交换剂体积，再生后的交换剂可以重复使用，再生废液可作氮肥回收利用。
离子交换器设置两台，一用一备。
污泥处理
CASS池污泥由剩余排出泵排至污泥池，进行污泥浓缩处理，浓缩后的污泥定期抽吸外运，上清液回流至集水调节池。
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