环球能源网获悉，合成氨行业是用水大户，也是污水排放大户。2007年我国合成氨行业平均吨氨耗水58吨，耗水27亿吨/年，与此同时排污水21.3亿立方米/年，排放污染物90.9万吨/年，而且污水中超标污染因子较多，所含氨氮、化学需氧量、氰化物、硫化物等必须进行多次处理，才有可能达标排放。
徐州水处理研究所凭着多年对合成氨行业用水的跟踪服务及研究，研发出10项污水处理先进技术，这10项节能减排新技术是在“有所治，有所不治，最终达到大治；先抓源头，后治末端，联动处理”的治污理念下产生的，针对性、实用性强，相互配套成龙，确保了处理效果，全套技术使用后可使企业外排水减少70%以上，污染物减少60%以上，减少末端治理投资及处理费用40％～60％，从而使合成氨行业有望摘去排污大户、污染大户的帽子。
一. 合成氨污水十大节能减排治理技术
1. 造气污水微涡流处理技术
该技术提出了对造气循环水采取“深度净化，强化冷却，水质调整”三项处理原则，应用水量不涨水技术，以较少投资及处理费用实现污染最严重的造气冷却水系统达到零排放。如浙江巨大集团采用该技术，造气冷却水系统已经4年未排污水，真实实现了零排放。
该技术已先后被百余家企业采用，处理后的出水水质好，成本仅0.03元/立方米，节电约5%。该技术已被中国氮肥工业协会评为氮肥行业2007～2010年循环经济支撑技术，可减排污染物60％～70％，为减少末端投资及处理成本作出了重大贡献。
2. 循环冷却水提浓减排技术
循环冷却水是化肥企业主要用水环节，其用水量占全厂近70%，如何降低这个环节的排污水量事关重大。循环冷却水提浓减排技术可使浓缩倍数由目前2倍提升至4～6倍，排污水量可减少70％～80％。该技术的关键点是选用优良药剂及工艺，及具有高截污力的新型稀土滤料过滤器。提浓后，不但节省用水，且水质清洁，加药处理费用不升反降30%。
3. 脱硫循环水一元净化器技术
脱硫冷却循环水是仅次于造气循环水的第二污染源，不但悬浮物含量高，硫化物及焦油类杂物含量也很高。硫泡沫呈粘性，沉淀物轻，不易沉淀，用过滤法无法清除掉粘性大的杂质。采用脱硫循环水一元净化器技术，只需配套一台设备兼有除杂质、脱硫化物、净化焦油等多种功能，解决了脱硫循环水处理多年悬而未决的难题。江苏恒盛化工集团先后上了两套一元净化器，很好地解决了脱硫冷却循环水污染问题，处理后的水质好，不堵洗涤塔填料，降温、除硫效果明显改善。该设备投资少，处理水成本＜0.1元/立方米。
4. 尿素解析液深度处理回用技术
该技术能将尿素解析液中的尿素在催化剂作用下低压、低温完成深度处理回用。其投资比深度水解技术省80%以上，可将污水变成脱盐水后回用。采用该技术一年即可回收投资，治污又增效，分解出的氨气经夹套炉燃烧而除去，不出现二次污染。该技术目前已被近百家尿素生产厂采用，累计达150套，可节省一次投资4亿～5亿元。如湖北宜化9个分厂先后均采用该技术，共节省投资3000万元。
5. 甲醇残液及二甲醚残液处理回用技术
甲醇及二甲醚生产中产生的蒸发残液，其中醇类、醚类等易挥发有机物大，化学需氧量浓度达20000～50000毫克/升，对环境危害极大。这种高浓度污染物如用生化法治理，一般项目投资过千万元，年处理费用数百万元。甲醇残液及二甲醚残液处理回用技术及专用设备，彻底解决了残液废水直接回用时产生的有机酸腐蚀问题，回水可达脱盐水效果，为甲醇、二甲醚企业闯出了一条废水处理回用新路子，治污不但不花钱，一年还有数十万元的收益。
6. 含油污水净化技术
合成氨企业的润滑设备会产生不少含油污水，水量不大，但直接排入任何一个水系统，均会造成危害。含油污水净化技术通过采用专用净油器，净化后水用于循环水，替代一次水，投资省，处理费用低，远比将含油污水不经处理排入厂污水系统、再对所有排水进行除油治理的扩大污染后再治理的方法省钱，效果也要好。
7. 离交法排污水pH达标技术
离子交换法（离交法）处理脱盐水投资省，出水好，易操作，被用户认可，特别是对进水含盐低的水质，更有反渗透法无法比拟的优势。采用传统工艺排污水pH值超标，腐蚀下水道，污染环境。而离交法排污水pH达标技术可将再生时排出的多余酸、碱近100%回收，排水不经中和pH即可达标。有的厂排污水中化学需氧量也超标，这不是离交工艺的问题，而是所用再生剂不合格所致，只需更换合格品即可解决。离交法排污水pH达标技术可降低再生用酸、碱20％～30％，是一项治污增效工艺。该技术不但适应老设备改造，也适合新上水处理项目。
8. 硝酸铵盐废水A/B床处理回用工艺
不少合成氨企业还生产硝酸铵、硝酸钠、亚钠等产品，从而产生一定量硝酸盐废水，污染环境。采用生化法虽然可除去硝酸铵盐，但投资和处理费用大。而A/B床处理回用工艺可将硝酸铵盐污水100%资源化回收利用，一举解决了困绕企业的难题。
该技术配套的A/B床专用设备可将排水中硝酸盐浓度提高10～30倍，达到6％～10％，从而便于回收利用，处理后的水质也符合浅除盐水质，电导率＜30μs/cm，可直接用于锅炉补水用。采用该技术处理硝酸铵盐污水成本仅为0.1～0.2元/立方米，而投资仅是电渗析技术的1/4。
9. 末端处理A/SBR短程硝化新工艺
源头治理后外排水大幅减少，但还需上小型末端处理设备，才能确保外排水达标，并可应对事故排水。由于污水中氨氮难处理，且需加碱及甲醇硝化－反硝化时需水质调整，故处理成本很高。若采用常规除氨氮工艺，药剂费达12～20元/千克氨氮，且投资也大得多。A/O法及改良工艺是目前常用于处理含氨氮污水的工艺，其优点是工艺简单、易控制，缺点是耐负荷冲击性差、投资较大、总氮脱除率低。
末端处理A/SBR短程硝化新工艺一举解决了A/O工艺缺点，实现了三项突破：一是培养、驯化优势菌以适应短程硝化新工艺，节约碳源40%，节约氧气25%，节电35%，少产污泥60%，土建投资也减少20％～30％，并降低了30%以上的氨氮污水处理费用。二是总氮脱除率达95％～98％，解决了A/O工艺总氮脱除率不能适应新环保标准的难题。三是解决了负荷冲击难题，选用的优势菌耐负荷冲击性强，工艺上又采用全容积推流混合，对进水量、水质进行几十倍缓冲调节，保证了出水水质稳定合格。因投资省、处理费用低、出水水质好且稳定，该技术已成为目前除氨氮污水最新工艺之一，被中国环境保护产业协会评为2008年国家重点环境保护实用技术。
10. 污水回用处理技术
达标排放的废水虽环保指标达标，但要回用还应考虑设置除盐设备，回用采取何种工艺技术应视含盐量决定，只有经过论证后选用有针对性的工艺技术才能取得理想效果。废水含盐量＜1000毫克/升建议选用浅除盐技术，回用投资＜2万元/立方米，外排污水率5％～10％，因水量少，易被煤灰增湿等消化掉用完，容易实现零排放。含盐1000～1500毫克/升的废水，选用双膜法（超滤－反渗透）比较好，其缺点是回用水投资达4万元/立方米，膜清洗次数多，浓水外排量达30%，会有少量水外排。含盐＞1500毫克/升的废水易结垢，加药防垢效果也不太好，因此选用电吸附法比较好，但投资高达7万～8万元/立方米回水，外排浓水量也达30%，同样较难实现零排放。
二. 处理效果实例：
1. 山东中化平原化工集团公司前身是平原德齐龙化工集团，合成氨和甲醇达120万吨/年，是国内外知名的大型化工企业。该公司采取了徐州水处理研究所的源头治理技术，吨氨排水已降至3～4立方米的先进水平，但由于生产规模很大，外排水总量还是达到400～500立方米/时，如果采用常规处理工艺，处理如此大量的废水一般要投资过亿元。后来该公司与徐州水处理研究所配合，对全厂排水按质分为三大类，采取了清污分流、按质治理的方案：
对水量大（冷却循环量10万立方米/时）的冷却水，因水质已达环保标准，收集后用管道送至污水厂，仅进行物化处理即可。对含氨氮、化学需氧量等污染物大的水（如造气、脱硫、碳化等循环水），则采取单独收集，送入污水厂进行深度化学－生物法处理，生化工艺采用A/SBR新工艺。对另一种水量较少的含油污水，采取收集－净化处理工艺，净化后的废水并入超标污水进行生化处理，分离出的油还可外销。由于采用了新型处理理念及工艺，使该公司如此大规模的企业仅投资1700万元（吨水投资为2200元/立方米），即完成了全厂废水达标外排处理目标，比同类企业至少节省2000万～3000万元。
在废水处理指标方面，该公司进水化学需氧量800～1000毫克/升，氨氮350～500毫克/升，出水化学需氧量＜70毫克/升，氨氮≤15毫克/升，总氮≤30毫克/升，均优于设计标准，达到了近期要实施的新环保标准的一级排水标准。特别是对总氮的处理，该公司是超前设计的，接受了徐州水处理研究所的建议，不但要氨氮达标，也要使总氮达标，避免新标准实施后又要对处理设施进行改造，力求一步到位，结果没有增加多少投资就使氨氮、化学需氧量、总氮的脱除率均达到90％～98％，这是老工艺无法达到的效果。
另外由于厂区地下水贮量少，不能满足生产需要，下一步公司准备还上污水回用处理设备，使外排水减少70％～80％，充分利用回用水资源。
2. 山东飞达化工科技公司是生产合成氨、化工、橡塑助剂三大系列的大型化工企业，厂址在东线南水北调重点控制区内，对外排水质要求高于国标，原来的污水处理装置出水不合格，必须进行改造。经评议，最终选用徐州水处理研究所的A/SBR强势菌短程硝化新技术。
该公司的设计出水为1920立方米/日（80立方米/时）；设计进水水质为化学需氧量1000毫克/升，氨氮600毫克/升，硫≤30毫克/升；设计出水水质为化学需氧量≤60毫克/升，氨氮≤15毫克/升，总氮≤30毫克/升，硫＜1毫克/升。
由于进水水质很差，投资比较大，总投资达600万元，吨水投资600万÷1920＝3125元/立方米，污水处理成本实算为1.13元/立方米，实测出水质为化学需氧量≤50毫克/升，氨氮≤5毫克/升，总氮＜20毫克/升，优于省标最严格要求，已通过环保验收。值得一提的是，该工艺耐负荷冲击性好，工厂生产中水质、水量均会出现波动，如进水中氨氮会在300～1000毫克/升之间波动，而实际处理出水氨氮均＜10毫克/升，氨氮脱除率及总氮脱除率均＞95%，远优于其它老工艺。从投资、处理费及水质三大硬指标可以看出，A/SBR新工艺是一项合成氨企业值得信赖的工艺。
3. 安徽三星化工公司前身是涡阳化肥厂，目前已发展成合成氨23万吨/年、甲醇8万吨/年、三聚氰胺1300吨/年的生产规模。该公司处于淮河上游，对排水水质要求很严。为此采取了徐州水处理研究所治污“先治源头，后治末端”的先进理念和工艺，排水及化学需氧量、氨氮等污染物均有大幅下降，少排废水200万吨/年，停开一台100千瓦/时的水泵，仅省电一项就达700000千瓦时/年，省能又减排，这都是采用先进技术的结果。
该公司在源头治理方面采用了离交法清洁再生工艺，即回收了废酸废碱，又使pH值达标。此外在造气循环水环节采用了微涡流净化工艺，再改造原有的旧气柜，即实现了造气闭路零排放，提高了打气量。
甲醇残液及尿素解析残液中化学需氧量、氨氮、尿素含量高，采用深度水解技术需投资400万～500万元，该公司后选用了徐州水处理研究所的深处理回用夹套工艺，用回收污水代替脱盐水，节水17万元/年，且残液处理效果好。循环水环节采用了徐州水处理研究所的提浓减排技术，浓缩倍数由2升至4，节水明显，吨氨排水降至2立方米。在源头治理基础上，该公司又上马了末端污水处理工程，采用的是A/SBR新工艺。进水水质化学需氧量为1000～2000毫克/升，氨氮为200～400毫克/升，水质浓度波动较大。设计出水为80立方米/时，出水水质为化学需氧量≤70毫克/升，氨氮≤20毫克/升，总氮≤30毫克/升，优于一级外排水标准，满足了淮河地区对外排水水质要求。此外由于硝化和反硝化均不用加碱和甲醇，年省碱等费用70万元，废水处理成本＜1元/立方米，总投资510万元，吨水投资为2600元/立方米，仅节省排水费及电费不要二年即可收回投资。
4. 山东恒通化工股份有限公司是一家集合成氨、联醇及电解化工、发电为一体的大型化工集团。化肥污水是集团治理重点，排水化学需氧量、氨氮含量高，治理迫在眉睫。
当前治污工艺不一，选择合适的工艺对处理效果、投资成本及处理费用关系重大。该公司通过调研并取样回厂分析水质，可以明显看出，有三家企业的出水水质基本合格，而投资费用相差悬殊，达到了5～7倍！处理费用也相差很多。其中徐州水处理研究所的A/SBR新工艺，不但使出水全面达标，且总氮也符合近期将实施的新环保标准的排放要求。更主要的是，该技术节省投资和处理费用，对企业很有吸引力。经领导批准，最终该公司选择了A/SBR新工艺。
厂设计出水按2160立方米/日（90立方米/时）设计，为今后的发展留有下余地。设计进水质化学需氧量为500毫克/升，氨氮为200毫克/升；设计出水质为化学需氧量≤100毫克/升，氨氮≤15毫克/升，总氮≤30毫克/升，颗粒悬浮物质≤50毫克/升。
处理装置于2008年3月底完成土建，5月28日试运行，7月初投运。实际进水量为75立方米/时，进水化学需氧量为400～600毫克/升，氨氮为150～220毫克/升，实测出水化学需氧量为≤60毫克/升，氨氮≈0，总氮＜25。经实际计算，投资为642.6万元，吨水投资为642.6万÷2160＝2975元/立方米。处理水成本为1.3～1.5元/立方米。实践证明，我们选择该工艺是正确的，仅节省投资就在1000万元以上，而且年少排废水120万立方米，少排化学需氧量、氨氮600～700吨/年，尝到了“先治源头，后治末端”的甜头。
5. 河南（信阳）亚洲新能源公司属外商独资公司，生产合成氨15万吨/年、尿素26万吨/年、甲醇20万吨/年、二甲醚20万吨/年。当地的环保标准是化学需氧量＜50毫克/升，氨氮＜40毫克/升，为满足环保要求，经过调研，该公司选择了已有诸多应用案例的徐州水处理研究所的A/SBR短程硝化工艺。
该公司厂设计出水为1920立方米/天（80立方米/时）；设计进水水质为化学需氧量150毫克/升，氨氮200毫克/升，颗粒悬浮物质150毫克/升；设计出水水质为化学需氧量≤50毫克/升，氨氮≤20毫克/升，颗粒悬浮物质≤50毫克/升。2007年12月15日完成工程土建，2008年1月1日调试、1月21日达标出水。由于选用了优势菌，调试仅用了20天即实现出水达标。2008年1月21日至30日连续测定10天，出水化学需氧量均在41～47毫克/升之间，波动微小；氨氮均在18～22毫克/升之间，出水水质好，且十分稳定。工程总投资482万元，吨水投资482万÷1920＝2510元/立方米，处理水成本1.2～1.5元/立方米，均达到设计值。
