冷却循环水为什么总氮高以及处理办法

概述：本文介绍循环冷却水的来源，地下水作为循环冷却水，硝酸盐浓度较高，浓缩以后总氮超标。使用传统AO方法处理总氮，存在占地面积大，效果差不稳定。湛清环保的HDN工艺处理总氮，占地面积小，脱氮效率高达1kg/立方.天，已经广泛应用在循环冷却水处理系统。

一、循环水的来源

循环冷却水是工业用水中的用水大项，在石油化工、电力、钢铁、冶金等行业，循环冷却水的用量占企业用水总量的50-90%。循环冷却水通过冷却塔时水份不断被浓缩，而蒸发掉的水中不含盐份。随着蒸发过程的进行，循环冷却水中的溶解盐类不断被浓缩，含盐量不断增加，因此必须不断地排掉一部分循环水，补充新鲜水，保持一定的盐度。而在冷却塔中，水与空气直接进行接触交换，水通过冷却塔时把空气中的大量灰尘洗涤到水中，增加了循环水的浊度，有的成为污泥沉积在设备、管道、水池底部，故必须排掉一部份水，才能防止大量的污泥沉积。冷却水在运行中，不断加入化学药剂，工艺介质的泄漏、水中污染物、杂质不断的增加影响水质，故也须排掉部分循环水，补充新鲜水，保证污物杂质在允许的指标范围内。

二、循环水总氮高的原因

由循环冷却的工作原理可知，循环冷却的过程本质是废水浓缩的过程，因此水中的污染物因子翻倍增加。而大部分生产企业用的循环冷却水的原水是地下水或者自来水，里面含有硝酸盐成分。具体如下图所示：

由图可知，地下水中的硝酸盐普遍浓度在10mg/L左右，以山东省地下水的浓度最高。那么在经过浓缩以后，循环水的硝酸盐浓度高达30-40mg/L。而循环冷却水需要定期排污，排水的总氮超标。

三、传统方法处理循环水的弊端

目前总氮处理，主流还是生化法进行解决。传统的工艺是使用AO进行处理，因为国家之前没有对于总氮指标进行管控，因此大部分产生循环水的厂家都没有处理循环水的设施。如果重新构建AO体系进行处理总氮，即传统活性污泥法。此体系包括一级物化处理和二级生化处理，构筑物包括格栅、沉砂池、初淀池、生化池、二沉池、絮凝池、沉淀池、消毒池等。整体工艺成熟但繁琐冗杂，需较多的基建设备，占地面积庞大，且对氮的脱除效率较低。

四、湛清HDN处理总氮技术

湛清HDN工艺为传统工艺的升级工艺，从脱氮效率到占地面积，再从操作维护到后续处理均进行了改革及突破。HDN工艺实现了对传统脱氮效率的10倍提升，即：1.0kgN/m3.d，而占地面积仅需8m2，无需设置二沉池等配套装置，污泥产量大幅减少，同时实现了自动控制，节省了人力成本，并使运行成本可以控制在1元/吨水以下，在总氮排放标准迅速提高的一年内解决了很多老厂改造及园区新建工程的工艺缺陷，在多种废水处理中实现了应用。

五、案例概述

山东某化工厂主要生产氟材料，在生产过程中产生循环冷却水1000吨水/天，其中经过浓缩以后总氮浓度为40mg/L，主要为硝酸盐氮类物质，前期总氮不管控，近期山东公布了《小清河流域水污染综合排放标准修改单》，要求总氮浓度处理到15mg/L以下，由于场地受限，无法进行AO工艺脱氮，而湛清环保经过详细的调研与水质检测，使用HDN反硝化设备进行处理，占地面积仅需要20平方米，经过三个月的设备制作、安装、调试，出水总氮稳定在10mg/L以下。