退休环保工程师讲故事：当年一个高氨氮废水处理改造项目，逼的我连“土法子”都用上了！

今天这个故事，投稿人是一位老前辈，用他自己的话说就是：
“当年我干水处理的时候，你们还穿开裆裤呢！”老前辈给我讲的故事，是有关于当年解决一起高氨氮废水处理的难题，其中涉及到的专业知识，倒还真是少有人用。胖哥觉得这是个机会，于是借助前辈的这个小故事，顺带给大家科普下高氨氮废水处理的这个冷门技术。书到用时方恨少，事非经过不知难，还是那句话，有些知识咱可以不用，但不能不了解！闲话少叙，书归正文，接下来胖哥就以第一人称为视角，给大家好好讲一讲这位前辈带来的小故事。我是二十世纪六十年代生人，刚进入社会讨生活那会儿，几乎什么都干过，但从未想过后来有一天，我也会阴错阳差的踏入环保行业。你要问我为啥？我们那个年代吧，人们每天喊的不是人定胜天，就是向大自然开战，在全社会层面上都没有任何要保护环境的概念。直到改开后，国内经济大幅腾飞，百业待兴，尤其是第二产业空前发达，兴建了很多大型项目，随之而来的就是各种环境问题，那时候毫不夸张的说，你去哪一个大型工厂，几乎都是黑烟滚滚，遮天蔽日。慢慢的，人们逐渐意识到了环境保护的重要性，全社会层面环保意识逐渐觉醒，再加上各种环保政策的连续督促，越来越多的企业开始重视污染治理问题，环保行业也在那时候迎来一波爆发，我也是在那个时候，开始涉足环保产业。那位说了：“那时候的钱，肯定很好赚吧？”的确，那时候经济活力非常强，环保行业也不例外，虽然那时候行业内的整体技术水平并不强，但业主们对我们的要求也不高啊，很多时候就是上个设备摆摆样子，出水别那么黑，别那么臭就行了，什么COD、BOD的，很少有人看。但凡事都有例外，虽然大家迫于政策压力不得不搞环保，心不甘情不愿的，能少花一分就少花一分，但也有部分企业那是真心实意的要搞治理的，尤其是国企央企，毕竟它们肩负的不仅仅是赚钱，更有社会责任。所以说，在那个时代干环保，活着容易，但要想活得好，活的有前途，也不容易，技术虽然不被大家所重视，但关键时刻，真能救命。幸好我比别人早看穿了这一点，于是就有意识的去学习环保知识，有活儿干时逮着机会就找技术人员问这问那，没活干时就自己买书看，看不懂的再厚着脸皮找人问。为这个，我没少被同伴们取笑。记得有一次，我们一屋里住的几个同事要打牌，还缺了一个人，大家见我趴在床上看书，就叫我一起玩，我那时候正钻研一个知识点，哪里有心思玩？于是就说我不玩，我还得看书。就这一句话，惹得同屋几个人不高兴了，纷纷说我不合群，甚至嘲讽我是猪鼻子里插大葱，装什么象（样）啊......但是我仍旧不为所动，你们爱玩玩，我不管，但我深知自己底子薄，玩不起，只有努力看书自学，方才能博出一个未来。说到这不得不感慨一句，那时候的人心思单纯啊，即便是同行，大多数人在我问问题也都能知无不言言无不尽，不像现在，大家都长了一颗七巧玲珑心，根防贼似的各种堤防同行，哪怕自己手中的技术根本不值一提，也像宝贝一样藏着，生怕别人多看去了一眼。俗话说害人之心不可有，防人之心不可无，这本无可厚非，但过份敝帚自珍，就会导致没有沟通交流，从而让原本能更好的技术，失去了互相交汇融合、取长补短的机会，这对整个行业的发展自然是不利的。好了，前提背景说完，接下来我讲讲自己遇到的一个氨氮废水处理难题吧。记得大概是九几年吧，我老板接到了一个污水厂技术改造的项目投标邀请，老板就把我们大家伙都叫到一起开会。听老板讲完后，我才得知，原来是一家生产化肥的联碱厂的废水处理项目，那家工厂我知道，生意十分兴隆，每天来厂拉化肥的大卡车都得排上几公里，绝对是个不差钱的业主。最近工厂想要扩建，什么条件都弄好了，但就是环保这一关被卡住了，怎么也过不了。原来是厂区旧的污水处理站处理量跟不上，这个还好说，大不了扩建，但问题是新建厂区的话，那就不能适用旧的排放标准，而按照新的排放标准执行的话，排水氨氮怎么也达不了标。这么大个事儿，怎么可能被一股污水难住？为了解决这个问题，厂内领导们拿出了最高规格的态度：“请专家，请教授，哪个名气大请哪个！”所以第一个出场的团队，是北京某985大学的知名教授团队，教授团队的阵容可谓豪华至极，教授本人自不必说，就连他带来实际干活的一线人员，最差的也是刚入学的博士，就这阵容，别说那时候了，放到现在，怕也能轻松秒杀一大票的公司了。教授团队也很给力，到现场调研后没多久就给出了改造方案，企业为保万无一失，还专门开了专家论证会，等大家一致通过后，才动工改造。过去这么多年了，我依稀记得当时采用的改造工艺是细格栅→调节池→集水井→pH调节池→沉淀池→吹脱塔→pH调节池→气浮池→AO→二沉池→出水。工艺并不复杂，但问题卡在了吹脱塔上，我还记得当时那个庞然大物，处理量2500t/d，塔身直径近5米，高度比厂子旁边的5层楼房还高出不少，当时为了建它，可是没少花钱。但不知道是什么原因，教授团队小试中试都没问题的氨吹脱工艺，等放大后，就是达不到当初设定的效果。为了解决问题，教授派了自己博士团中的得意弟子，驻厂调试了将近1年左右时间，这才弄清楚了，要想达到当初预设的吹脱效果，原水pH必须还得往上调，但pH太高后，吹脱塔又受不了，不是结垢就是腐蚀，很难长期稳定运行。眼瞅着时间越拖越久，企业领导们也着急了，这才广发英雄帖，邀请众多企业前来解决难题，并放出豪言：“不搞低价中标，不计改造成本，不计运营成本，只要你能保证出水达标，那就用你！”重赏之下必有勇夫，一时间闻讯而来的公司不在少数，但多数都是走马观花，现场转了一圈后，就唉声叹气摇着脑袋打道回府了。很快就轮到我们登场了。其实我们公司里面，学历最高的也才是个本科生，哪里比得了教授的全明星团队？对于我们自身的实力，我还是有自知之明的，拼理论，我肯定比不过人家，拼实践，人家都已经干了一年时间了，我才刚刚进场，肯定也是不如。怎么办呢？我灵机一动，想到了一个点子，连牛顿都说过，我之所以取得如此成就，那是因为站在了巨人的肩膀上，我为什么就不能站在教授团队的肩膀上看问题呢？说干就干，我买了些礼物，就去找负责现场调试的博士生打听消息。我运气很好，遇到了一个好性格的人，人家并未因为我俩学历上的天差地别就看不起我，相反还特别热情，把他们这一年来的调试资料都毫无保留的分享给我，回答我的问题时也干脆利索，一点都不拖泥带水，拿腔作调，甚至最后博士还很真诚的对我说：“虽然我的理论经验丰富，但论起实践经验来就比不得你们了，我真心希望你们能够解决这个难题，既帮助了企业，也解决了我的一块心病，拜托！”我非常感动，也暗暗下定决心，一定要啃掉这块硬骨头！
但说起来容易做起来难啊，人家正规军都束手无策的事情，怎么就那么容易被我一个游击队员搞定呢？很快两个月过去了，我仍旧一无所获。
老板可急坏了啊，他对我说不行咱请外援吧。我说连北京的博士都搞不定，你能请啥外援啊？老板神秘一笑，说国内的博士搞不定，那我就请国外的博士。我愣了愣，但很快就明白过来了，我们老板还是有点能量的，他以前的同学就是留洋的博士，这次怕是要通过这层关系请真正的洋博士出马了。果不其然，没几天老板就带着一位金发碧眼的老外博士来到了现场，而我作为公司现场负责人，也全程陪同。老外博士来到现场后，先是问清楚了问题所在，然后爬上爬下的亲自看了一圈后，十分笃定的对老板说：“用我最新研发的生物复合菌剂吧！”我当时内心十分疑惑，因为按照老外博士的说法，他的这个菌剂加进去后，会产生一定的沉淀，但比普通的活性污泥法工艺污泥量少，而且还能回收卖钱，我怎么瞧都像是高效氧化剂和化学沉淀剂的复配，而不是什么菌剂。我把自己的疑虑说了出来，但老外博士依然坚称自己的产品是菌剂，并且已经在国外应用了好几个项目。幸好老板是个明白人，知道事关重大，没有盲目听从老外博士的忽悠，表示先考虑考虑。送走了老外博士后，我又陷入迷茫之中，不知道接下来该怎么办。山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村，就在我即将选择放弃的时候，转机出现了。那天我仍旧和往常一样在现场干活，但这股高氨氮废水在调碱后，氨味儿特别大，实在受不了了，我就跑到厂外吸烟区放松下。就在我一边抽烟一边出神时，无意间看见路边排着长队的拖拉机，正一车一车的往外拉什么东西。我就好奇的问旁边的人，他们这是在拉啥啊？旁边的人早就见怪不怪，说这是附近村民拉炉渣铺路。炉渣？沸石？我脑海中猛然亮起了一束光，我为什么不能以废治废呢？想到这，我兴奋起来，烟也顾不得抽了，抬起身就朝拖拉机车队跑过去，找老乡要了一箩筐的废炉渣，拿到了现场做起了实验。惊喜往往就在不经意之间出现，以这种废炉渣吸附吹脱塔出来的废水，氨氮值直接去除了60%左右，别小瞧这60%，总算能进入后续的AO工艺进行生化了！我兴奋的手舞足蹈，立马拨通了老板电话，把我的结论结结巴巴的和他说了一遍。老板也很高兴啊，此计如果能成，那就意味着卡脖子的难题，即将被破解！很快，我们做了几个大吸附罐，雇了村民拉来几车炉渣倒了进去，起泵进水，出水测试，结果很完美，氨氮真真切切的被吸附去除了60%，吸附饱和的废炉渣再被村民拉走铺路。如此一来，村民只是拐了个弯，把原本用来铺路的炉渣先往我们的吸附罐里面呆上一段时间，然后再拉走，我们的问题解决了，他们也能多些收入，可谓两全其美。后来我们就以此方案投标，厂里面不放心，又组织了专家论证会，最后全票通过。建造过程我就不多说了，总之最后的结果还算满意，我们成功解决了这个高氨氮废水难题。说到这里，故事就要讲完了，对于这次改造，我深有体会，一是改造工程有时候可能会比新建工程更难搞，二就是现场勘察非常重要，有时可能一个不经意的小发现，就能解决你的大问题。前辈的故事，讲到这里就结束了，胖哥猜测看到这里，很多水友都有疑问：“氨氮的去除，有生化法、折点氯化法、吹脱法，什么时候吸附工艺能去除氨氮了？”说实话，胖哥也没有用吸附工艺处理过氨氮废水，但这并不说明这条路子就走不通。所谓吸附，是一种或几种物质（称为吸附物）的浓度在另一种物质（称为吸附剂）表面上自动发生变化的过程，其实质是物质从液相或气相到固体表面的一种传质现象，一般常用吸附剂有活性炭，吸附的也多是COD。但其实这篇文章里面的吸附工艺，到也并非纯吸附，因为前辈采用的吸附剂炉渣，实际上和沸石有异曲同工之妙。沸石（zeolite）是一种矿石，最早发现于1756年，瑞典的矿物学家克朗斯提发现有一类天然硅铝酸盐矿石在灼烧时会产生沸腾现象，因此命名为“沸石”。沸石具有吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能，因此被广泛用作吸附剂、离子交换剂和催化剂，也可用于气体的干燥、净化和污水处理等方面。看完这个简短介绍，不知道您各位是不是明白了点什么？没错，沸石除了是一种吸附剂，还是一种天然的阳离子交换材料！而水中的氨氮，一般都是以铵盐为主，也即NH4+，当NH4+在沸石表面富集时，就会被以离子交换的方式从水中去除，从而导致出水氨氮浓度下降。所以从这点上来说，前辈说的这个故事中所蕴含的技术原理，是完全说得通的。当然了，随着现在各种标准的进一步提高，再想向前辈那样把吸附饱和的炉渣去铺路，怕是甭想了，真要是去做鉴定，我估计这种大量吸附了氨氮的炉渣是妥妥的危废......那利用沸石吸附去除水中氨氮这条路就走不通了吗？非也，只需对材料和工艺进行改进，吸附或者离子交换容量饱和后进行再生即可，不但能够节约沸石材料的应用规模，也能有效回收氨氮，两全其美的事儿，现在也有不少公司在走这条路线。这个问题解释完毕后，估计还有人会问：“文中老外博士的复核菌剂，到底是个什么东西呢？”呵呵，这个胖哥就不猜测了，反正以前辈的口述内容推测，怎么看都像是MAP......

好了，今天日记的内容就到这了。

最后，十分感谢您关注胖哥的水处理日记，有时间的话，咱们下次继续聊水处理的那些事儿。