CN102020389A - 一种氯化铵废水处理回用的工艺 - Google Patents

一种氯化铵废水处理回用的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种氯化铵废水处理回用的工艺,它对所述氯化铵废水依次进行预热氯化铵废水;采用板式蒸发器对料液进行三效蒸发,本发明具有以下技术效果:采用三效顺流蒸发,压力控制在常压至低真空度之间,随着废水中氯化铵浓度的增加而降低蒸发温度,减少氯化铵对介质的腐蚀性,并且前一效汽液分离后的气体热量足以作为后一效蒸发的加热热源,从而能够充分利用加热介质,降低蒸汽消耗,降低运行成本;其中的一效和二效采用蒸发能力强的降膜蒸发,三效采用强制循环蒸发,三效蒸发后的氯化铵溶液浓度控制在过饱和状态,后续可以进行冷却结晶处理,经干燥后能够直接作为肥料使用,具有较大的商业价值。

Description

一种氯化铵废水处理回用的工艺技术领域[0001 ] 本发明涉及处理氯化铵废水的工艺。 背景技术[0002] 对于金属冶炼行业产生的氯化铵废水,国内外进行了很多研究,但主要集中在 废水的处理工艺上。它们一般采用列管式蒸发技术运行成本较高,蒸发冷凝水浓度不稳 定,人工强度高。国内大多数氯化铵废水处理都没有从清洁生产、用水平衡、水资源及 氯化铵回收角度系统分析氯化铵回收过程中的工艺特点,进行废水的综合处理。发明内容[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种氯化铵废水处理回用的工艺,能够对氯 化铵废水进行综合处理。为此,本发明采用以下技术方案:它对所述氯化铵废水依次进 行如下步骤处理:(1)、预热氯化铵废水;(2)、采用板式蒸发器对料液进行三效蒸发,第一效蒸发采用0.15-0.8Mpa的生蒸汽作为加热介质,第一效分离室压力控制在0〜 0.05MPa,温度控制在110〜120°C,汽液分离后的液体中氯化铵质量百分比浓度控制在 <25%,分离后的液体进入第二效板式蒸发器进行第二效蒸发并在第一效分离室和第二效 板式蒸发器间循环,分离后的气体和热交换后的第一效加热蒸汽作为第二效蒸发的放热 介质;第二效分离室压力控制在比第一效分离室的压力低0.02〜0.03MPa,温度控制在比 第一效分离室的温度低15〜25V,汽液分离后的液体中氯化铵质量百分比浓度控制在 <35%,分离后的液体进入第三效板式蒸发器进行第三效蒸发并在第二效分离室和第三效 板式蒸发器间循环,分离后的气体和热交换后的第二效加热蒸汽作为第三效蒸发的放热 介质;第三效分离室压力控制在比第二效分离室的压力低0.02〜0.03MPa,温度控制在比 第二效分离室的温度低15〜25°C,汽液分离后的液体中氯化铵质量百分比浓度控制在 236%至<38%之间,分离后的气体和热交换后的第三效加热蒸汽作为步骤(1)预热氯 化铵废水的放热介质。[0004] 在采样上述技术方案的基础上,本发明还可同时采用以下进一步的技术方案: 所述第三效分离室汽液分离后的液体经冷却结晶分离氯化铵后,其液体排入氯化铵废水处理的萃取分离工段;所述第三效分离室分离后的气体和热交换后的第三效加热蒸 汽经所述步骤(1)与氯化铵废水换热冷凝后排入氯化铵废水处理的萃取分离工段。[0005] 所述第三效分离室汽液分离后的液体在结晶前也作为所述步骤(1)预热氯化铵 废水的放热介质。[0006] 在进入步骤(1)前还对氯化铵废水进行前期处理至下述指标:氯化铵的质量百分比浓度不低于10%、悬浮物(SS) 100mg/l以下、pH=3-7。
[0007] 系统的真空度可由水环式真空泵维持;分离室可采用旋流分离器。
[0008] 所述板式蒸发是将料液由输送泵打入板式蒸发器内,均勻分布到各个板片,在 湍流状态中,被加热介质(蒸汽)加热汽化,产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离 室,气液经充分分离。
[0009] 由于采用本发明的技术方案,本发明具有以下技术效果:
1、采用三效顺流蒸发,压力控制在常压至低真空度之间,随着废水中氯化铵浓度的 增加而降低蒸发温度,减少氯化铵对介质的腐蚀性,并且前一效汽液分离后的气体热量 足以作为后一效蒸发的加热热源,从而能够充分利用加热介质,降低蒸汽消耗,降低运 行成本;其中的一效和二效采用蒸发能力强的降膜蒸发(溶液未饱和无结晶),三效采 用强制循环蒸发(溶液过饱和含结晶),三效蒸发后的氯化铵溶液浓度控制在过饱和状 态,后续可以进行冷却结晶处理,经干燥后能够直接作为肥料使用,具有较大的商业价 值。
[0010] 为了保证在板式蒸发器内部形成湍流,以便料液快速流动不易结垢,也为了料 液与加热介质增加换热时间,因此考虑在蒸发器与分离室之间进行内部循环。这样,既 可以保证在板式蒸发器内部形成湍流,又保证了料液有足够时间进行料液分离,保证蒸 发系统连续稳定运行。
[0011] 2、设备布置紧凑,可节省安装成本和厂房建设成本;生产能力灵活可变,扩大 生产能力只需增加换热器板片;迅速方便地清理结垢:极低的维护成本,板片结垢可在 1-2小时内方便迅速地清理。
具体实施方式
[0012] 1、前期处理
质量百分比15%经车间板框压滤机过滤后的氯化铵废水经地下调节池收集后,加酸 进行pH调节,控制pH值在6以下并尽量接近6,再通过布袋过滤器及保安过滤器预处理 去除绝大部分悬浮物(SS),悬浮物(SS)在lOOmg/1以下,以达到进蒸发系统要求, 降低蒸发系统结垢的概率。
[0013] 2、氯化铵废水预热
用第三效分离室分离后的气体和热交换后的第三效加热蒸汽作为放热介质预热料液。
[0014] 3、蒸发
采用板式蒸发器对料液进行三效蒸发。
[0015] 第一效蒸发采用0.15-0.8Mpa的生蒸汽作为加热介质,第一效分离室压力控制在 0〜0.05MPa,温度控制在110〜120°C,汽液分离后的液体中氯化铵质量百分比浓度控 制在25%,分离后的液体进入第二效板式蒸发器进行第二效蒸发并在第一效分离室和第 二效板式蒸发器间循环,分离后的气体和热交换后的第一效加热蒸汽作为第二效蒸发的 放热介质;
第二效分离室压力控制在比第一效分离室的压力低0.02〜0.03MPa,温度控制在比 第一效分离室的温度低15〜25°C,汽液分离后的液体中氯化铵质量百分比浓度控制在35%,分离后的液体进入第三效板式蒸发器进行第三效蒸发并在第二效分离室和第三效 板式蒸发器间循环,分离后的气体和热交换后的第二效加热蒸汽作为第三效蒸发的放热 介质;
第三效分离室压力控制在比第二效分离室的压力低0.02〜0.03MPa,温度控制在比 第二效分离室的温度低15〜25°C,汽液分离后的液体中氯化铵质量百分比浓度控制在 38%。
[0016] 上述的浓度控制,可采用控制进出分离室的流量实现。
[0017] 第三效蒸发汽液分离后的液体冷却后氯化铵以晶体方式析出,再经过离心得到 含水量<10%的固体氯化铵,可用作农用化肥,而蒸发系统中冷凝水含有0.4%〜0.8%浓 度的氯化铵,但对萃取分离工段并无太大影响,经过多次论证后,决定将其回用到萃取 分离工段,上述分离结晶氯化铵后的液体也可直接回用到萃取分离工段,使整个含氨废 水处理系统更加简洁、高效。防止氨的二次污染,同时确保投资和运行最优化。即实现 水资源和铵盐的双重回收,基本实现铵盐废水零排放,实现资源的充分利用和实现清洁 生产,符合循环经济要求。
[0018] 上述板式蒸发器的板片为 工业纯钛TA1,二次蒸汽管道和氯化铵过流溶液管道 材质为TA2,蒸汽冷凝液管道及气液分离罐等为不锈钢316L制造。

Claims (4)

1.氯化铵废水处理回用工艺,其特征在于它对所述氯化铵废水依次进行如下步骤处理:(1)、预热氯化铵废水;(2)、采用板式蒸发器对料液进行三效蒸发,第一效蒸发采用0.15-0.8Mpa的生蒸汽作为加热介质,第一效分离室压力控制在0〜 0.05MPa,温度控制在110〜120°C,汽液分离后的液体中氯化铵质量百分比浓度控制在 <25%,分离后的液体进入第二效板式蒸发器进行第二效蒸发并在第一效分离室和第二效 板式蒸发器间循环,分离后的气体和热交换后的第一效加热蒸汽作为第二效蒸发的放热 介质;第二效分离室压力控制在比第一效分离室的压力低0.02〜0.03MPa,温度控制在比 第一效分离室的温度低15〜25V,汽液分离后的液体中氯化铵质量百分比浓度控制在 <35%,分离后的液体进入第三效板式蒸发器进行第三效蒸发并在第二效分离室和第三效 板式蒸发器间循环,分离后的气体和热交换后的第二效加热蒸汽作为第三效蒸发的放热 介质;第三效分离室压力控制在比第二效分离室的压力低0.02〜0.03MPa,温度控制在比 第二效分离室的温度低15〜25°C,汽液分离后的液体中氯化铵质量百分比浓度控制在 236%至<38%之间,分离后的气体和热交换后的第三效加热蒸汽作为步骤(1)预热氯 化铵废水的放热介质。
2.如权利要求1所述的氯化铵废水处理回用工艺,其特征在于所述第三效分离室汽液 分离后的液体经冷却结晶分离氯化铵后,其液体排入氯化铵废水处理的萃取分离工段; 所述第三效分离室分离后的气体和热交换后的第三效加热蒸汽经所述步骤(1)与氯化铵 废水换热冷凝后排入氯化铵废水处理的萃取分离工段。
3.如权利要求2所述的氯化铵废水处理回用工艺,其特征在于所述第三效分离室汽液 分离后的液体在结晶前也作为所述步骤(1)预热氯化铵废水的放热介质。
4.如权利要求1、2或3所述的氯化铵废水处理回用工艺,其特征在于在进入步骤 (1)前还对氯化铵废水进行前期处理至下述指标:氯化铵的质量百分比浓度不低于10%、悬浮物(SS) 100mg/l 以下、pH=3-7。
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