CN102249474B - 三乙膦酸铝原药生产过程中产生的硫铵废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种三乙膦酸铝原药生产过程中产生的硫铵废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：氨化反应、膜过滤、截留液干燥、滤出液三效蒸发浓缩（一效温度控制在80℃，二效温度控制在60℃，三效温度控制在60℃，真空度控制在0.9MPa）、蒸发水和滤出液回收处理，处理后的混合液进入常规的废水生化处理系统处理。本发明变废为宝，它不但回收了废水中的有效成分硫酸铵及氢氧化铝，实现了综合利用，而且大幅度减少了污染。
Description
技术领域：
本发明涉及一种三乙膦酸铝原药生产过程中产生的硫铵废水的处理方法。
背景技术：
三乙膦酸铝原药生产过程中的离心废水，其主要成分为硫酸铵（即硫铵）及含铝离子的废水，处理难度较大，回收利用困难。尤其是采取蒸发浓缩回收其中的硫酸铵时，会出现大量泡沫，导致含有硫酸铵的废水被泡沫带出，不但无法浓缩结晶体硫酸铵，而且会产生二次污染。硫酸铵废水若不经蒸发回收硫酸铵直接排入废水处理系统，则因其氨氮含量极高严重影响废水处理装置的正常运行。如何高效地处理好三乙膦酸铝原药生产过程中产生的硫酸铵废水，既回收了硫酸铵，又确保蒸发出的低浓度废水顺利通过废水处理装置处理后实现达标排放，是本项研究的主要课题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：针对三乙膦酸铝原药生产中出现的主要废水—含硫酸铵和铝离子成分的离心废水在蒸发处理时会产生大量泡沫，导致硫酸铵被泡沫大量带出，无法浓缩蒸发，产生二次污染的现状，提供一种合理有效、技术先进、简单可行且运行费用较低的一种三乙膦酸铝原药生产过程中产生的硫铵废水的处理方法。
本发明的技术解决方案：
一种三乙膦酸铝原药生产过程中产生的硫铵废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
氨化反应：由于三乙膦酸铝原药生产过程中产生的呈酸性的硫酸铵废水中存在有微量含铝离子杂质，在蒸发浓缩过程中会产生大量的泡沫，影响下一步的蒸发浓缩工序，为此经反复试验和实践，采用12%工业氨水滴加至硫酸铵废水中，迅速产生沉淀，氨水滴加到废水中的PH值达到6为止。氨化反应目的是使氨水中的氨和硫酸铵废水中的Al+3反应生成氢氧化铝的沉淀物，同时进一步使未反应完全的硫酸铝反应变成硫酸铵加以回收。
膜过滤：通过氨化反应后的废水经过陶瓷膜进行错流微滤，滤出液为含有23%～25%左右、PH值为6较为纯净的硫酸铵废水。
截留液干燥：膜过滤后的截留液为含有一定量氢氧化铝微粒（0.1～1.0微米）的中性液体，经干燥后回收氢氧化铝。回收的氢氧化铝可代替陶土或白灰黑用于三乙膦酸铝可湿性粉剂填充料，其水分在干燥时蒸发。
滤出液三效蒸发浓缩：膜过滤后的滤出液硫酸铵废水进入不锈钢三效蒸发器进行三效蒸发浓缩，结晶回收固体硫酸铵，其含量为80%左右，其中母液进行回收套用。具体方法是：其一效温度控制在80℃，二效温度控制在60℃，三效温度控制在60℃，真空度控制在0.9MPa；通过进料泵经流量计进入一效加热器，在一效蒸发器内蒸发，蒸发出的二次蒸汽供二效加热器使用，在真空条件下，经一效蒸发器蒸发后的溶液进入二效加热器再次加热并进入二效蒸发器进行蒸发，在二效蒸发过程中，考虑到有部分晶体析出，因此在二效蒸发器下部加装一台强制循环泵，避免结晶的物料粘附到加热器内壁上。同样经二效蒸发后的硫酸铵废水再进入三效加热蒸发。通过三效蒸发成为过饱和溶液后，蒸发出的液体经冷却到废水处理装置进行处理，即通过出料泵进入结晶罐进行冷却结晶，结晶固体物料为硫酸铵，含量约为80%。结晶完成后进入离心机分离出硫酸铵产品（含量80%以上），分离出的溶液回到蒸发器继续套用蒸发浓缩。
蒸发水和滤出液回收处理：蒸发水来自三效蒸发浓缩时产生的水和汽，蒸发出的水和汽经预热器、冷凝器后进入液封槽，和来自膜过滤产生的滤出液混合成为混合液，混合液的氨氮含量一般为200mg/L，PH值6-7，进入常规的废水生化处理系统处理，完全可以达标排放。
本发明的另外的技术解决方案：
一种三乙膦酸铝原药生产过程中产生的硫铵废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
氨化反应：采用12%工业氨水滴加至硫酸铵废水中，滴加到废水中的PH值达到6为止；
膜过滤：通过氨化反应后的废水经过陶瓷膜进行错流微滤，滤出液为硫酸铵废水；
截留液干燥：膜过滤后的截留液为含有一定量的氢氧化铝微粒的中性液体，经干燥后回收氢氧化铝；
滤出液三效蒸发浓缩：膜过滤后的滤出液硫酸铵废水进入不锈钢三效蒸发器进行三效蒸发浓缩，一效温度控制在80℃，二效温度控制在60℃，三效温度控制在60℃，真空度控制在0.9MPa；通过进料泵经流量计进入一效加热器，在一效蒸发器内蒸发，蒸发出的二次蒸汽供二效加热器使用，在真空条件下，经一效蒸发器蒸发后的溶液进入二效加热器再次加热并进入二效蒸发器进行蒸发，在二效蒸发过程中，在二效蒸发器下部加装一台强制循环泵；同样经二效蒸发后的硫酸铵废水再进入三效加热蒸发；通过三效蒸发成为过饱和溶液后，蒸发出的液体经冷却通过出料泵进入结晶罐进行冷却结晶；结晶完成后进入离心机分离出含量80%以上的硫酸铵产品，分离出的溶液回到蒸发器继续套用蒸发浓缩；
蒸发水和滤出液回收处理：蒸发出的水和汽经预热器、冷凝器后进入液封槽，和来自膜过滤产生的滤出液混合成为混合液。
处理后的混合液进入常规的废水生化处理系统处理。
本发明变废为宝，它不但回收了废水中的有效成分硫酸铵及氢氧化铝，实现了综合利用，而且大幅度减少了污染，使浓度较高的废水通过处理和回收有效成分后有效地降低了废水中的氨氮和总磷的含量，实现了可生化的目的，大幅度地降低了废水处理装置的处理成本，达标排放，实现了节能减排。
附图说明：
附图1为本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式：
三乙膦酸铝原药生产过程中产生的硫铵废水的处理方法的主要工艺分为：氨化反应，膜过滤、截留液干燥、滤出液三效蒸发、冷却水回收处理等步骤。
氨化反应：由于三乙膦酸铝原药生产过程中产生的呈酸性的硫酸铵废水中存在有微量含铝离子杂质，在蒸发浓缩过程中会产生大量的泡沫，影响下一步的蒸发浓缩工序，为此经反复试验和实践，采用12%工业氨水滴加至硫酸铵废水中，迅速产生沉淀，氨水滴加到废水中的PH值达到6为止。氨化反应目的是使氨水中的氨和硫酸铵废水中的Al+3反应生成氢氧化铝的沉淀物，同时进一步使未反应完全的硫酸铝反应变成硫酸铵加以回收。
膜过滤：通过氨化反应后的废水经过陶瓷膜进行错流微滤，滤出液为含有23%～25%左右、PH值为6较为纯净的硫酸铵废水。
截留液干燥：膜过滤后的截留液为含有一定量氢氧化铝微粒（0.1～1.0微米）的中性液体，经干燥后回收氢氧化铝。回收的氢氧化铝可代替陶土或白灰黑用于三乙膦酸铝可湿性粉剂填充料，其水分在干燥时蒸发。
滤出液三效蒸发浓缩：膜过滤后的滤出液硫酸铵废水进入不锈钢三效蒸发器进行三效蒸发浓缩，结晶回收固体硫酸铵，其含量为80%左右，其中母液进行回收套用。具体方法是：其一效温度控制在80℃，二效温度控制在60℃，三效温度控制在60℃，真空度控制在0.9MPa；通过进料泵经流量计进入一效加热器，在一效蒸发器内蒸发，蒸发出的二次蒸汽供二效加热器使用，在真空条件下，经一效蒸发器蒸发后的溶液进入二效加热器再次加热并进入二效蒸发器进行蒸发，在二效蒸发过程中，考虑到有部分晶体析出，因此在二效蒸发器下部加装一台强制循环泵，避免结晶的物料粘附到加热器内壁上。同样经二效蒸发后的硫酸铵废水再进入三效加热蒸发。通过三效蒸发成为过饱和溶液后，蒸发出的液体经冷却到废水处理装置进行处理，即通过出料泵进入结晶罐进行冷却结晶，结晶固体物料为硫酸铵，含量约为80%。结晶完成后进入离心机分离出硫酸铵产品（含量80%以上），分离出的溶液回到蒸发器继续套用蒸发浓缩。
蒸发水和滤出液回收处理：蒸发水来自三效蒸发浓缩时产生的水和汽，蒸发出的水和汽经预热器、冷凝器后进入液封槽，和来自膜过滤产生的滤出液混合后的氨氮含量一般为200mg/L，PH值6-7，进入常规的废水生化处理系统处理，完全可以达标排放。
本发明的主要特点是通过用氨与硫酸铵废水中的含铝离子杂质进行反应生成氢氧化铝沉淀，并用膜分离的方法回收氢氧化铝同时得到比较纯净的硫酸铵废水，使下一步用三效蒸发器蒸发浓缩回收硫酸铵成为可能。该发明以尽可能少的资源和尽可能小的环境代价，回收利用了废水中的二种物质氢氧化铝和硫酸铵，取得了较好的经济效益，最大限度地减少了废水的排放，实现了经济、环境、社会效益的相互统一，为建设资源节约型和环境友好型社会具有十分重要的现实意义。
Claims (3)
1.一种三乙膦酸铝原药生产过程中产生的硫铵废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
氨化反应：采用12%工业氨水滴加至硫酸铵废水中，滴加到废水中的pH值达到6为止；
膜过滤：通过氨化反应后的废水经过陶瓷膜进行错流微滤，滤出液为含有23%～25%、pH值为6较为纯净的硫酸铵废水；
截留液干燥：膜过滤后的截留液为含有一定量的0.1～1.0微米的氢氧化铝微粒的中性液体，经干燥后回收氢氧化铝；
滤出液三效蒸发浓缩：膜过滤后的滤出液硫酸铵废水进入不锈钢三效蒸发器进行三效蒸发浓缩，一效温度控制在80℃，二效温度控制在60℃，三效温度控制在60℃，真空度控制在0.9MPa；通过进料泵经流量计进入一效加热器，在一效蒸发器内蒸发，蒸发出的二次蒸汽供二效加热器使用，在真空条件下，经一效蒸发器蒸发后的溶液进入二效加热器再次加热并进入二效蒸发器进行蒸发，在二效蒸发过程中，在二效蒸发器下部加装一台强制循环泵；同样经二效蒸发后的硫酸铵废水再进入三效加热蒸发；通过三效蒸发成为过饱和溶液后，蒸发出的液体经冷却通过出料泵进入结晶罐进行冷却结晶，结晶固体物料为硫酸铵，含量为80%；结晶完成后进入离心机分离出含量80%以上的硫酸铵产品，分离出的溶液回到蒸发器继续套用蒸发浓缩；
蒸发水和滤出液回收处理：蒸发出的水和汽经预热器、冷凝器后进入液封槽，和来自膜过滤产生的滤出液混合成为混合液，混合液的氨氮含量为200mg/L，pH值6-7。
2.根据权利要求1所述的一种三乙膦酸铝原药生产过程中产生的硫铵废水的处理方法，其特征在于，处理后的混合液进入常规的废水生化处理系统处理。
3.一种三乙膦酸铝原药生产过程中产生的硫铵废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
氨化反应：采用12%工业氨水滴加至硫酸铵废水中，滴加到废水中的pH值达到6为止；
膜过滤：通过氨化反应后的废水经过陶瓷膜进行错流微滤，滤出液为硫酸铵废水；
截留液干燥：膜过滤后的截留液为含有一定量的氢氧化铝微粒的中性液体，经干燥后回收氢氧化铝；
滤出液三效蒸发浓缩：膜过滤后的滤出液硫酸铵废水进入不锈钢三效蒸发器进行三效蒸发浓缩，一效温度控制在80℃，二效温度控制在60℃，三效温度控制在60℃，真空度控制在0.9MPa；通过进料泵经流量计进入一效加热器，在一效蒸发器内蒸发，蒸发出的二次蒸汽供二效加热器使用，在真空条件下，经一效蒸发器蒸发后的溶液进入二效加热器再次加热并进入二效蒸发器进行蒸发，在二效蒸发过程中，在二效蒸发器下部加装一台强制循环泵；同样经二效蒸发后的硫酸铵废水再进入三效加热蒸发；通过三效蒸发成为过饱和溶液后，蒸发出的液体经冷却通过出料泵进入结晶罐进行冷却结晶；结晶完成后进入离心机分离出含量80%以上的硫酸铵产品，分离出的溶液回到蒸发器继续套用蒸发浓缩；
蒸发水和滤出液回收处理：蒸发出的水和汽经预热器、冷凝器后进入液封槽，和来自膜过滤产生的滤出液混合成为混合液。
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