CN101503257B - 硝酸铵冷凝液废水回收治理方法及其装备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种硝酸铵冷凝液废水回收治理方法及其装备。它是硝酸铵冷凝废水输入到中和搅拌器内，加入中和剂与冷凝废水中的游离氨进行中和反应生成硝酸铵，将冷凝废水的pH值调节至4.5～7.5后，再将冷凝废水冷却至≤35℃，进行过滤去除大于5μm的杂质后，进行浓缩，产生的一级浓缩水一部分回入到硝酸铵生产工艺中回用、另一部分循环浓缩，产生的一级淡水则进行淡化；产生的二级淡水排放或回用于硝酸铵生产工艺中，而产生的二级浓缩水则再次循环浓缩或淡化。本发明工艺线路合理，装备紧凑，有效地降低了设备投资和维护运行费用，硝酸铵回收率≥96％、浓度≥15％，使资源得以回收利用，排放水中的氨、氮含量≤30mg/L，确保了达标排放。

Description

硝酸铵冷凝液废水回收治理方法及其装备
技术领域
本发明涉及一种废水净化处理技术，特别对硝酸铵冷凝液废水回收治理方法及其装备。
背景技术
硝酸铵生产过程中，由稀硝酸带入的水分在中和、蒸发及结晶过程中以二次蒸汽的形式排出，形成的工艺冷凝液成为硝酸铵生产的主要污水源。如：硝酸铵化肥是采用50％的稀硝酸与气氨进行中和反应，在反应过程中放出大量的热，中和液吸热气化，制得到75％左右的硝酸铵浓液，进一步蒸发，制得硝酸铵化肥。在硝酸铵化肥生产过程中所产生的蒸汽，经冷凝后生成的冷凝废水，其中含有0.4～0.6％的可利用硝酸铵和0.1～0.4％的游离氨；生产一吨硝酸铵化肥大约产出0.4吨的冷凝废水，若直接排放，将严重污染环境；若直接送回硝酸吸收塔回用又不利于生产安全，且不能回收利用。目前，各地区行业污水排放标准都相继降底了氨、氮排放标准，并对污染物的排放限值、水污染物基准排水量和排放浓度做了相应规定。采用现有的硝酸铵冷凝废水的处理方法都难以实现达标标准，一些厂家甚至采用兑水稀释的办法以实现达标排放，这不仅浪费了宝贵的水资源，而且污染总量并未得以降低。
中国专利申请号为200610102052.5发明专利申请，公开了一种名称为硝酸铵废水处理方法，它是将二次蒸汽补充反应与强化增湿、洗涤合二为一高效进行，并选用多效蒸发和/或单效机械压缩处理方法，使废水中氨及硝酸铵污染物以15％～35％的浓缩硝酸铵液返回到中和器回收利用，同时处理后的废水中不含游离氨且硝酸铵含量为15～30ppm，达到了进入硝酸装置的使用要求，实现了再循环和零排放目的。但是它存在着能耗高、蒸汽用量大等问题。
电渗析是一种成熟的水处理技术，它是利用阴、阳离子交换膜的选择透过性，阳膜允许液体中的阳离子透过阻挡阴离子，阴膜允许液体中的阴离子透过而阻挡阳离子；在外加电场的作用下，水中的离子有选择的定向移动，使水中阴、阳离子发生分离，即一部分的离子数量减少，而另一部分的离子数量增加，形成一股浓液和一股淡液，从而达到除盐的目的；由于其能耗低、产水量大、脱盐率高、维修费用小、稳定性强等特点，现已被广泛用于医药、电子、化工、食品、硬水软化、海水淡化等方面。然而对于硝酸铵冷凝废水，由于其温度一般为60℃左右以及冷凝废水中游离氨的存在如直接进入电渗析，使得处理难以进行，合格淡水的氨、氮含量难以达标，水中氨离子难以清除，离子交换膜易损。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足之处，提供一种中和调节和电渗析分离回收相结合的硝酸铵冷凝液废水回收治理方法及其装备，有效降低设备投资和维护运用费用，使得硝酸铵冷凝废水中硝酸铵的回收率≥96％，浓缩后的硝酸铵浓度≥15％，淡化后排放水中的氨、氮含量≤30mg/L，从而实现硝酸铵废水的回收利用和达标排放。
本发明解决其技术问题的技术方案是：
一种硝酸铵冷凝废水回收治理方法：硝酸铵冷凝废水输入到中和搅拌器内，加入中和剂与冷凝废水中的游离氨进行中和反应生成硝酸铵，将冷凝废水的PH值调节至4.5～7.5后，再将冷凝废水冷却至≤35℃，进行过滤去除大于5μm的杂质后，进入一级电渗析浓缩装置中进行浓缩，产生的一级浓缩水一部分回入到硝酸铵生产工艺中回用、另一部分循环浓缩，产生的一级淡水则进入二级电渗析淡化装置中进行淡化，产生的二级淡水排放或回用于硝酸铵生产工艺中，而产生的二级浓缩水则循环淡化或浓缩。
上述中和剂为45～55％的稀硝酸或氨气。
上述二级淡水中氨、氮含量≤30mg/L后，达标排放。
上述中和反应后的冷凝废水进入储液槽中静置30～60min，使其PH值趋于稳定，以便于进行电渗析处理。
上述硝酸铵含量≥15％的一级浓缩水返回到硝酸铵生产工艺中。
一种硝酸铵冷凝液废水回收治理装备，包括中和搅拌罐、冷却器、过滤器、一级电渗析浓缩装置和二级电渗析淡化装置；在中和搅拌罐的进液口与硝酸铵冷凝废水的进液管相连，其出口与冷却器的进液口相通连，在中和搅拌罐上装有中和剂加料阀；冷却器的出液口与过滤器的进液口相通连，过滤器的出液口与一级电渗析浓缩装置的进液口相通连，一级电渗析浓缩装置的一级浓缩水出口接有将一级浓缩水返回到硝酸铵生产工艺中回用和回流到一级电渗析浓缩装置中循环浓缩的排放阀；一级电渗析浓缩装置的一级淡水出口与二级电渗析淡化装置的进液口相连，二级电渗析淡化装置的二级淡水出口接有排放阀，使氨、氮含量≤30mg/L的二级淡水排放；二级电渗析淡化装置的二级浓缩水出口与其进液口和/或一级电渗析浓缩装置的进液口相通连，使二级浓缩水循环淡化或者进一步浓缩。
上述中和反应罐的出液口与储液槽相连，使中和反应后的冷凝废水在储液槽内静置30～60分钟，使其PH值趋于稳定；储液槽再与冷却器相连。
本发明的有益效果是：由于首先将硝酸铵废水进行中和处理，消除了其中的游离氨或游离酸，生成硝酸铵，为后续的电渗析处理创造了良好的条件，其工艺线路合理，装备紧凑，有效地降低了设备投资和维护运行费用，节省废水治理的成本，硝酸铵回收率≥96％、浓度≥15％，使资源得以回收利用，排放水中的氨、氮含量≤30mg/L，确保了达标排放。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明装备的结构示意图。
图中：1为进液管、2为中和搅拌罐、3为中和剂加料阀、4为储液槽、5为冷却器、6为过滤器、7为排放阀、8为一级电渗析浓缩装置、9为二级电渗析淡化装置、10为排放阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
实施例一：
本发明实施例的回收治理装置包括：中和搅拌罐2、储液槽4、冷却器5、过滤器6、一级电渗析浓缩装置8和二级电渗析淡化装置9；中和搅拌罐2的进液口与硝酸铵冷凝废水的进液管1相连，其出口与储液槽4相连，在中和搅拌罐2上装有中和剂加料阀3；储液槽4与冷却器5的进液口相通连，冷却器5的出液口与过滤器6的进液口相通连，过滤器6的出液口与一级电渗析浓缩装置8的进液口相通连，一级电渗析浓缩装置8的一级浓缩水出口接有将一次浓缩水返回到硝酸铵生产工艺中回用以及回流到一级电渗析浓缩装置8中循环浓缩的排放阀7；一级电渗析浓缩装置6的一级淡水出口与二级电渗析淡化装置9的进液口相连，二级电渗析淡化装置9的二级淡水出口接有使氨、氮含量≤30mg/L二级淡水排放或回用至硝酸铵生产工艺中的排放阀10；二级电渗析淡化装置9的二级浓缩水出口与其进液口相通连，使二级浓缩水循环淡化；并且二级电渗析淡化装置9的二级浓缩水出口还与一级电渗析浓缩装置8的进液口相通连，将二级浓缩水进一步浓缩。
本发明实施例的回收治理方法：将冷凝废水通过进液管1输入到中和搅拌器2内，通过中和剂加料阀3加入浓度为50％的稀硝酸，与冷凝废水中的游离氨进行中和反应生成硝酸铵，将冷凝废水的PH值调节至4.5～7.5后，进入储液槽4内静置30～60min，使中和后的冷凝废水的PH值趋于稳定，再将冷凝废水输入冷却器5中冷却至≤35℃，然后将冷却后的冷凝废水输入到过滤器6中进行过滤，去除大于5μm的杂质，再输入到一级电渗析浓缩装置8中进行浓缩产生一级浓缩水，通过排放阀7将部分硝酸铵含量≥15％的一级浓缩水返回到硝酸铵生产工艺中，另一部分返回到一级电渗析浓缩装置8进进行再次浓缩；产生的一级淡水则进入二级电渗析淡化装置9中进行淡化，产生的氨、氮含量≤30mg/L的二级淡水通过排放阀10排放或回用到硝酸铵生产工艺中，而产生的二级浓缩水则回流到二级电渗析淡化装置9中循环浓缩或返回一级电渗析浓缩装置8中再次进行浓缩。
经检测，冷凝废水中硝酸铵的回收率达98％，一级浓缩水中硝酸氨的平均含量达18％，二级淡水的氨、氮平均含量为20mg/L，实现了硝酸铵冷凝废水的资源回收和达标排放。
实施例二：
本实施例所采用的装备同实施例一。
本实施例所采用的工艺除中和剂为氨气外，其余同实施例一。
经检测，冷凝废水中硝酸铵的回收率达98％，一级浓缩水中硝酸氨的平均含量达25％，二级淡水的氨、氮平均含量为12mg/L，实现了硝酸铵冷凝废水的资源回收和达标排放。

Claims (2)

1.硝酸铵冷凝液废水回收治理方法，其特征在于：硝酸铵冷凝废水输入到中和搅拌器内，加入中和剂与冷凝废水中的游离氨进行中和反应生成硝酸铵，将冷凝废水的pH值调节至4.5～7.5后，进入储液槽中静置30～60min，再将冷凝废水冷却至≤35℃，进行过滤去除大于5μm的杂质后，进入一级电渗析浓缩装置中进行浓缩，产生的一级浓缩水一部分回入到硝酸铵生产工艺中回用、另一部分循环浓缩，产生的一级淡水则进入二级电渗析淡化装置中进行淡化，产生的二级淡水排放或回用于硝酸铵生产工艺中，而产生的二级浓缩水则循环淡化或浓缩；上述中和剂为45～55％的稀硝酸或氨气；上述二级淡水中氨氮含量≤30mg/L后，达标排放；上述硝酸铵含量≥15％的一级浓缩水返回到硝酸铵生产工艺中。
2.一种实现权利要求1所述的硝酸铵冷凝液废水回收治理方法的装备，其特征在于：包括中和搅拌罐、冷却器、过滤器、一级电渗析浓缩装置和二级电渗析淡化装置；在中和搅拌罐的进液口与硝酸铵冷凝废水的进液管相连，其出液口与储液槽相连，储液槽与冷却器相连，在中和搅拌罐上装有中和剂加料阀；冷却器的出液口与过滤器的进液口相通连，过滤器的出液口与一级电渗析浓缩装置的进液口相通连，一级电渗析浓缩装置的一级浓缩水出口接有将一级浓缩水返回到硝酸铵生产工艺中回用和回流到一级电渗析浓缩装置中循环浓缩的排放阀；一级电渗析浓缩装置的一级淡水出口与二级电渗析淡化装置的进液口相连，二级电渗析淡化装置的二级淡水出口接有排放阀，使氨氮含量≤30mg/L的二级淡水排放；二级电渗析淡化装置的二级浓缩水出口与其进液口和/或一级电渗析浓缩装置的进液口相通连，使二级浓缩水循环淡化或者进一步浓缩。
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