CN104003564A - 一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法，包括：步骤一：将含高氨氮废水通过碱化、沉淀和过滤进行预处理；步骤二：将经过预处理的废水通入废水预热器进行预热；步骤三：将经过预热的废水通入蒸氨塔进行蒸氨，形成浓度为13%~20%的浓氨水；当塔底废水的氨氮浓度≤100ppm时排出蒸氨塔，并通入废水预热器筒体作为热流体；步骤四：将经换热后的废水进行深度处理，当氨氮浓度≤10ppm时向外排放废水。本发明实施例还公开了一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置。采用本发明，采用蒸氨法和深度处理方法两级处理不同浓度的氨氮废水，使得高氨氮废水资源化利用率达95%以上，并降低了处理能耗，延长了设备结垢时间，减小排放废水的热污染。

Description

一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法及装置

技术领域

本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法，相应地，还涉及一种实施湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法的装置。

背景技术

稀土材料在现代新兴绿色能源技术、高新技术和国防体系中发挥着不可或缺的关键作用，如电动汽车、风力发电机、照明与显示、计算机硬盘驱动器、移动通讯、导弹制导、智能炸弹。国际上称这些技术为“稀土依赖性技术”，没有其他材料可以替代，因此稀土材料成为实现技术、改造传统产业不可缺少的战略物资。稀土工业迅速发展，产业规模不断扩大，但在快速发展的同时，也存在不少问题，如生态环境严重破坏、资源综合利用程度低等。

氨氮是稀土冶炼废水的主要污染物，该类废水是稀土湿法冶金过程中产生的主要废水，占稀土企业废水总量的 60％~70％，只要涉及稀土湿法冶金几乎都要产生氨氮废水。目前，我国大部分稀土冶炼企业由于废水处理技术水平及处理成本的限制面临着严重的环保压力，仅有部分企业仅对高浓度氨氮废水采用简单的蒸发浓缩结晶工艺回收氯化铵，设备使用寿命短、能耗高、运行费用高，同时由于预处理不彻底，所回收的氯化铵产品纯度低，经济效益差，企业运行积极性不高；另一方面，对于稀土湿法冶炼废水中的中低浓度氨氮废水，大部分企业仅简单的投加石灰调节 pH 后直接排放，对生态环境造成极大的污染，目前还没有综合考虑稀土湿法冶炼废水资源回收及废水零排放技术的相关报道。

为了能解决稀土冶炼产生含高氨氮废水，重新回收利用废水中的氨氮，现有技术如中国专利CN 102030438 B公开一种氨氮废水的处理方法，采用吹脱法与树脂吸附的方法除去废水中的氨氮，虽然相对于传统单纯的吹脱法脱氨效果更好，但此种方法由于采用树脂吸附氨气，需频繁洗脱树脂，工艺复杂且成本较高。

中国专利CN 101863597 B公开一种高氨氮污水处理方法，其主要包括如下步骤 ：(1) 氨氮污水储存及均合 ，(2) 利用制备的活性污泥生物降解污水中的 COD、BOD 及 NH₃-N 污染物 ，(3) 对污水进行泥水分离 ，(4) 对污水进行膜分离处理，可对污水进行泥水分离及膜分离处理，对氨氮、COD、BOD 的降解效果好，但膜再生成本大，经济效益不佳。

由于稀土冶炼行业产生的高氨氮废水，具有高氯根、高氨量、高盐分、强酸性，但资源回收价值高的特点，使得稀土冶炼企业面临一次投资大、运行费用高的问题，已严重制约了产业的发展。传统的氨氮废水处理方法如空气吹脱法、蒸氨法、精馏法、生物硝化-反硝化法等，这些方法存在二次污染、能耗高、处理能力有限、设备内部易结晶结垢影响操作等问题，且很难回收氨资源。因此，亟需针对稀土冶炼行业废水特点，开发出绿色、高效的资源化处理技术。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法，采用蒸氨法和深度处理方法两级处理不同浓度的氨氮废水，使得高氨氮废水资源化利用率达95%以上，并降低了处理能耗，延长了设备结垢时间，减小排放废水的热污染。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法，包括以下步骤：

步骤一：将含高氨氮废水通过碱化、沉淀和过滤进行预处理；

步骤二：将经过预处理的废水通入废水预热器进行预热；

步骤三：将经过预热的废水通入蒸氨塔进行蒸氨，产生的氨气从塔顶排出，经冷却回流形成浓度为13%~20%的浓氨水，回收精制浓氨水；当塔底废水的氨氮浓度≤100ppm时排出蒸氨塔，并通入废水预热器筒体作为热流体；

步骤四：将经过热交换后的塔底废水排入废水处理池进行深度处理，当氨氮浓度≤10ppm时向外排放废水。

作为所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法的优选实施方式，所述步骤一包括以下步骤：

向含高氨氮废水投加烧碱溶液碱化含高氨氮废水；

将碱化后的废水投加PAM，沉淀废水中的颗粒物质；

将沉淀后的废水通过厢式压滤机截留泥渣。

作为所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法的优选实施方式，所述步骤四深度处理包括以下步骤：将热交换后的塔底废水经吹脱处理后，采用折点氯化法进一步降低氨氮含量，当氨氮浓度≤10ppm时向外排放废水。

作为所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法的优选实施方式，所述步骤三中蒸氨塔内废水pH值保持在10~11范围内，通入蒸氨塔的蒸汽压力为0.3~0.5MPa，蒸汽温度为120~160℃。

作为所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法的优选实施方式，所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法还包括采用冶炼生产后的酸性高氨氮废水输送至蒸氨塔中进行回灌洗涤，除去塔内结垢，酸洗周期为90~120天。

相应地，本发明实施例还提供了一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置，包括：

废水预处理单元，用于对含高氨氮废水进行碱化、沉淀和过滤处理；

蒸氨塔循环回收利用单元，与所述废水预处理单元相连，用于回收废水中的氨，制成13%~20%的浓氨水；

热交换单元，设有废水预热器，所述废水预热器的换热管与所述废水预处理单元相连，所述废水预热器的筒体进口与所述蒸氨塔循环回收利用单元相连；

综合处理单元，与所述废水预热器的筒体出口相连，用于对排入废水处理池的废水进行深度处理，处理后排放的废水氨氮浓度≤10ppm。

作为所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置的优选实施方式，包括：

所述废水预处理单元包括：收集池、第一提升泵、管道混合器、第一搅拌反应罐、箱式压滤机、第二搅拌反应罐、第二提升泵、烧碱投加装置、PAM投加装置，所述收集池、所述第一提升泵、所述管道混合器、所述第一搅拌反应罐、所述箱式压滤机、所述第二搅拌反应罐及所述第二提升泵通过管道依次相连，所述烧碱投加装置与所述收集池和所述第一提升泵连通的管道相连，所述PAM投加装置与所述管道混合器相连；

所述蒸氨塔循环回收利用单元包括：蒸氨塔、分缩器、冷却器、浓氨水冷凝器、氨水储存器和第三提升泵，所述蒸氨塔顶部设有所述分缩器，所述分缩器与所述冷却器相连，所述分缩器顶部与所述浓氨水冷凝器的换热管一端相连，所述冷却器与所述浓氨水冷凝器的筒体相连，所述浓氨水冷凝器的换热管另一端与所述氨水储存器相连，所述蒸氨塔塔底通过所述第三提升泵与所述废水预热器的换热管相连；

所述综合处理单元包括：汽提装置、折点投氯反应器和废水冷凝器，所述汽提装置与所述废水预热器的筒体出口相连，且所述汽提装置、所述折点投氯反应器和所述废水冷凝器的换热管依次相连，所述废水冷凝器的筒体与所述冷却器相连。

作为所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置的优选实施方式，所述冷却器设有第一进口、第二进口、第一出口和第二出口，所述第一进口与所述分缩器的出口相连，所述第一出口与所述分缩器的进口相连；

所述第二出口与所述浓氨水的筒体相连，所述废水冷凝器与所述第二进口相连。

作为所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置的优选实施方式，所述蒸氨塔采用高效斜孔塔板。

作为所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置的优选实施方式，所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置还包括酸洗装置。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法采用先通过蒸氨法处理高氨氮浓度的废水，回收废水中大部分的氨氮，经蒸氨处理后产出的低氨氮浓度废水再进行深度处理，使排放时废水的浓度≤10ppm，达到相关规定的排放标准。

另外，本发明利用蒸氨后产生高温的低氨氮浓度废水对进入蒸氨塔的废水进行预热，节省蒸汽加热废水的热能，缩短蒸氨时间，实现对高温塔底废水的热能回用；并且通过蒸氨产生的冷凝液作为冷源，冷却高温废水和浓氨水，有利于热能多级交换，实现能源利用的最大化。

再者，本发明采用冶炼生产后的酸性高氨氮废水加入盐酸导入蒸氨塔中，周期为90~120天，远超过传统清洗方法，而且酸洗方法步骤简单，清洗蒸氨塔结垢效果显著。

最后，本发明所述蒸氨塔采用高效斜孔塔板，既能提高蒸氨的分离效率，又能降低蒸氨热耗，在相同条件下比浮阀塔污水处理能力约高30%～40%，通过调整塔板高度可回收到15%~17%的浓氨水。同时以蒸汽循环加热，提高了蒸氨效率，降低了生产能耗，同时降低了处理成本，节能和环保效果显著。

附图说明

图1是本发明湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法的工艺流程图；

图2是本发明湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法的又一工艺流程图；

图3是本发明湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置的结构示意图；

图4是本发明湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置的废水预处理单元结构示意图；

图5是本发明湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置的又一结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所述，本发明提供一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法，包括以下步骤：

S100将含高氨氮废水通过碱化、沉淀和过滤进行预处理。

S101将经过预处理的废水通入废水预热器进行预热。

S102将经过预热的废水通入蒸氨塔进行蒸氨，产生的氨气从塔顶排出，经冷却回流形成浓度为13%~20%的浓氨水，回收精制浓氨水；当塔底废水的氨氮浓度≤100ppm时排出蒸氨塔，并通入废水预热器筒体作为热流体。

S103将经过热交换后的塔底废水排入废水处理池进行深度处理，当氨氮浓度≤10ppm时向外排放废水。

稀土冶炼的生产过程中所产生的废水中氨氮浓度很高，氨氮是排放废水中的主要污染物之一，以处理 600000kg 氧化钴为例，产生的废水中氨氮浓度可达到 24800ppm。根据《稀土工业污染物排放标准》的规定，直接排放的废水中氨氮浓度不得超过10ppm，间接排放的废水中氨氮浓度不得超过25ppm。传统的氨氮废水处理方法会单独采用蒸氨法进行处理，但由于废水的初始氨氮浓度高，如要使废水的氨氮浓度到达排放标准，则需要较长的蒸氨时间和更大的蒸汽量，处理效率低，不利于工厂大量处理废水。由此，本发明所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法采用先通过蒸氨法处理高氨氮浓度的废水，回收废水中大部分的氨氮，经蒸氨处理后产出的低氨氮浓度废水再进行深度处理，使排放时废水的浓度≤10ppm，达到《稀土工业污染物排放标准》的规定。

此外，本发明所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法采用蒸氨后产生高温的低氨氮浓度废水对进入蒸氨塔的废水进行预热，使进入蒸氨塔的废水温度达到90℃~95℃，节省蒸汽加热废水的热能，缩短蒸氨时间，实现对高温塔底废水的热能回用，同时降低塔底废水的温度，避免排放废水对环境产生热污染。

如图2所述，本发明提供一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法的优选实施方式，包括以下步骤：

S200向含高氨氮废水投加烧碱溶液碱化含高氨氮废水。

通过实验得出不同pH溶液中游离氨占总氨的百分数如表1所示，可以看出废水碱性越强，越有利于氨水的分离，但要达到 pH=12 的水环境，需要较大的投入，当废水 pH=10~11时，即取得很好的效果。因此在进入蒸氨塔前定量添加烧碱溶液，控制蒸氨塔中废水 pH=10~11，使溶液中游离氨占总氨的80%以上，有利于提高蒸氨的效率和效果。

表1  不同pH溶液中游离氨占总氨的百分数

pH	5	6	7	8	9	10	11	12
									γ/%	0.0056	0.0555	0.5525	5.26	35.71	84.74	98.23	99.82

此外，本发明控制废水pH值采用烧碱溶液，而非传统的石灰石，可减少在蒸氨塔塔内结垢的程度，延长结垢时间。

S201将碱化后的废水投加PAM，沉淀废水中的颗粒物质。

PAM中文名称为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺分子能与分散于溶液中的悬浮粒子架桥吸附，有着极强的絮凝作用。当吸附的颗粒聚合成团即发生沉降，实现沉淀废水中的颗粒物质的功能。

S202将沉淀后的废水通过厢式压滤机截留泥渣。

通过厢式压滤机截留S201中沉淀的颗粒物质和其他滤渣，至此完成废水的预处理。

S203将经过预处理的废水通入废水预热器进行预热。

S204将经过预热的废水通入蒸氨塔进行蒸氨，产生的氨气从塔顶排出，经冷却回流形成浓度为13%~20%的浓氨水，回收精制浓氨水；当塔底废水的氨氮浓度≤100ppm时排出蒸氨塔，并通入废水预热器筒体作为热流体，蒸氨塔内废水pH值保持在10~11范围内，通入蒸氨塔的蒸汽压力为0.3~0.5MPa，蒸汽温度为120~160℃。

蒸氨法是使溶解于循环水中的氨气通过热载体的传热而挥发释放出来。本发明采用载热体水蒸汽作为加热剂，含氨预处理废水被提升到蒸氨塔中上部，同时将蒸汽（P=0.3~0.5MPa ，T=120~160℃）引入蒸氨塔底部，形成蒸汽自下而上和废水自上而下运动，中部设置多级塔板，使循环水液面上氨气的平衡蒸汽压大于热载体中氨气的分压，汽液两相逆流接触，进行传质传热，从而使氨气逐渐从循环水中释放出来。

在蒸氨塔塔顶设有分缩器，蒸汽从塔底部进入塔内，与废水逆流接触而上至塔顶进入分缩器中，蒸汽中的氨浓度逐步提高，含氨蒸汽在分缩器中被部分冷凝回流至塔顶，出分凝器的氨蒸汽达到所要求的回用浓度，再经浓氨水冷凝器做进一步的冷凝，冷凝液(13%~20%的浓氨水，T=40℃)自流至氨水储存罐储存，根据生产需要由提升泵提升至精加工工段，实现高氨氮废水对氨的回用。

蒸氨过程中除了产出含氨蒸汽外，塔底废水在蒸氨后氨氮浓度大大降低，当塔底废水的氨氮浓度≤100ppm时排出蒸氨塔，此时塔底废水温度达到99℃~103℃，利用高温塔底废水对经过预处理的废水预热，使进入蒸氨塔的废水温度达到90℃~95℃，节省蒸汽加热废水的热能，缩短蒸氨时间，实现对高温塔底废水的热能回用，同时降低塔底废水的温度，避免排放废水对环境产生热污染。

S205将热交换后的塔底废水经吹脱处理后，采用折点氯化法进一步降低氨氮含量，当氨氮浓度≤10ppm时向外排放废水。

待深度处理的废水氨氮浓度≤100ppm，氨氮回收价值不高，不影响回收率，但待深度处理废水的氨氮浓度未达到排放标准，因此本发明采用吹脱法和折点氯化法进一步降低氨氮含量。

吹脱法的基本原理是：将空气通入废水中，改变氨气溶解于水中所建立的气液平衡关系，使氨气由液相转为气相，然后予以收集或者扩散到大气中去。吹脱过程属于传质过程，其推动力为废水中氨气浓度与大气中氨气的浓度差。

经吹脱处理后的废水中氨氮浓度低，采用折点氯化法进行处理，处理后的废水氨氮含量≤10ppm，能达标排放。根据本发明运行情况，得出最佳加氯条件为：1mg 氨氮加9~10mg 的氯气，pH值为6~7，接触时间为 0.5~2h。在此条件下，氯化法的处理率达90%-100%，处理效果稳定，不受水温影响，且投资较少。

此外，本发明所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法还包括酸洗方法，采用冶炼生产后的酸性高氨氮废水输送至蒸氨塔中进行回灌洗涤，除去塔内结垢，酸洗周期为90~120天。

冶炼生产后的酸性高氨氮废水pH=0.1~1，具有很强的酸性，可与塔内的结垢反应，到达清洗除垢的目的。

优选地，将冶炼生产后的酸性高氨氮废水引入酸洗池，再向酸洗池中加入10%的盐酸，回灌洗涤后的酸液可重新导回酸洗池中存储，可多次重复使用。投加一次盐酸约可使用9~10个月，酸液利用时间长。传统清洗氨氮废水处理设备采用人工铲除结垢的方法，该方法安全性低、效率慢、效果差，清洗周期仅为 30 天，影响氨氮废水处理设备的使用。而本发明酸洗方法的周期为90~120天，远超过传统除垢方法，而且酸洗方法步骤简单，清洗蒸氨塔结垢效果显著。

相应地，本发明还提供一种实施所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法的装置，能实现热能多级回收利用，提高蒸氨效率。

如图3所示，本发明所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置，包括：

废水预处理单元1，用于对含高氨氮废水进行碱化、沉淀和过滤处理；

蒸氨塔循环回收利用单元2，与所述废水预处理单元1相连，用于回收废水中的氨，制成13%~20%的浓氨水；

热交换单元3，设有废水预热器21，所述废水预热器21的换热管与所述废水预处理单元1相连，所述废水预热器21的筒体进口与所述蒸氨塔循环回收利用单元2相连；

综合处理单元4，与所述废水预热器21的筒体出口相连，用于对排入废水处理池的废水进行深度处理，处理后排放的废水氨氮浓度≤10ppm。

如图4所示，图中为所述废水预处理单元1，包括：收集池5、第一提升泵6、管道混合器7、第一搅拌反应罐8、箱式压滤机9、第二搅拌反应罐10、第二提升泵11、烧碱投加装置12、PAM投加装置13，所述收集池5、所述第一提升泵6、所述管道混合器7、所述第一搅拌反应罐8、所述箱式压滤机9、所述第二搅拌反应罐10及所述第二提升泵11通过管道依次相连，所述烧碱投加装置12与所述收集池5和所述第一提升泵6连通的管道相连，所述PAM投加装置13与所述管道混合器相连。

优选地，所述废水预处理单元1还设有事故池14，可用于在设备出现故障时，将待预处理的废水引入事故池14，等排除事故后再将废水从事故池14排入收集池5。

高氨氮浓度的废水经第一提升泵6从收集池5中提升至管道混合器7时，同时通过计量泵从烧碱投加装置12定量投加烧碱溶液，控制进入蒸氨塔15中废水 pH=10~11，使废水中游离氨占总氨的80%以上；管道混合器7还与PAM投加装置13相连，PAM投加装置13可向高氨氮浓度废水投加PAM，管道混合器7使高氨氮浓度废水、烧碱溶液和PAM快速高效混合；混合溶液排入第一搅拌反应罐8中搅拌均匀，充分反应，废水中的小颗粒物质团聚沉降，除去废水中易沉淀的金属离子；废水经箱式压滤机9截留泥渣后流至所述第二搅拌反应罐10，通过第二提升泵11增压后进入蒸氨塔循环回收利用单元2。

如图5所示，图中为湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置结构示意图；

其中，蒸氨塔循环回收利用单元2包括：蒸氨塔15、分缩器16、冷却器17、浓氨水冷凝器18、氨水储存器19和第三提升泵20，所述蒸氨塔15顶部设有所述分缩器16，分缩器16设有分缩器出口16a、分缩器进口16b、分缩器顶部出口16c；浓氨水冷凝器18设有第一换热管进口18a、第一换热管出口18b、第一筒体进口18c、第一筒体出口18d；

所述冷却器17设有第一进口17a、第二进口17b、第一出口17c和第二出口17d，所述第一进口17a与所述分缩器出口16a相连，所述第一出口17c与所述分缩器进口16b相连，含氨蒸汽在分缩器16中被部分冷凝，通过分缩器出口16a流向冷却器17第一进口17a；冷却器17中的冷凝液经冷却后温度降低至20℃~50℃，本发明利用温度相对较低的冷凝液通入浓氨水冷凝器18筒体，作为浓氨水冷凝器18的冷源，降低从分缩器顶部出口16c排出通向浓氨水冷凝器18第一换热管进口18a的含氨蒸气的温度，到达冷凝效果，形成13%~20%的浓氨水。

图5中还包括热交换单元3的废水预热器21，废水预热器21包括第二换热管进口21a、第二换热管出口21b、第二筒体进口21c、第二筒体出口21d；

综合处理单元4的汽提装置22、折点投氯反应器23和废水冷凝器24，废水冷凝器24包括第三换热管进口24a、第三换热管出口24b、第三筒体进口24c、第三筒体出口24d。

冷凝液从浓氨水冷凝器18第一筒体出口排出后通向综合处理单元4的废水冷凝器24第三筒体进口24c，进一步冷却从废水预热器21排出的高温塔底废水，有利于热能多级交换，实现能源利用的最大化。冷凝液经第三筒体出口24d后回流至冷却器17第二进口17b，达到冷凝液可循环利用的效果。

从分缩器出口16a排出的冷凝液氨浓度在5%~12%，未到达回收利用的标准，因此通过冷却器17的第一出口17c，将冷凝液回流至分缩器进口16b，继续蒸氨。

另外，蒸氨塔15塔底废水温度达到99℃~103℃，将高温塔底废水通过第三提升泵20通入废水预热器21的第二换热管进口21a，作为废水预热器21的热源，对经过预处理的废水预热，使进入蒸氨塔15的废水温度达到90℃~95℃，节省蒸汽加热废水的热能，缩短蒸氨时间，结合上述对冷凝液的热交换利用，实现对高温塔底废水的热能多级回用。

本发明所述蒸氨塔15采用高效斜孔塔板，既能提高蒸氨的分离效率，又能降低蒸氨热耗，在相同条件下比浮阀塔污水处理能力约高30%～40%，通过调整塔板高度可回收到15%~17%的浓氨水。同时以蒸汽循环加热，提高了蒸氨效率，降低了生产能耗，同时降低了处理成本，节能和环保效果显著。

采用本发明所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法及装置处理 600000kg氧化钴为例，稀土冶炼过程中约需投加75000kg的14%氨水及12400kg的5%盐酸。以排放废水中的氨氮浓度为24800ppm为例计算，经本发明蒸氨处理后，废水氨氮浓度为98ppm，氨氮综合利用率达到99.6%，废水经深度处理后氨氮浓度为9.5ppm，达到排放标准。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将含高氨氮废水通过碱化、沉淀和过滤进行预处理；

步骤二：将经过预处理的废水通入废水预热器进行预热；

步骤三：将经过预热的废水通入蒸氨塔进行蒸氨，产生的氨气从塔顶排出，经冷却回流形成浓度为13%~20%的浓氨水，回收精制浓氨水；当塔底废水的氨氮浓度≤100ppm时排出蒸氨塔，并通入废水预热器筒体作为热流体；

步骤四：将经过热交换后的塔底废水排入废水处理池进行深度处理，当氨氮浓度≤10ppm时向外排放废水。

2.如权利要求1所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法，其特征在于， 所述步骤一包括以下步骤：

向含高氨氮废水投加烧碱溶液碱化含高氨氮废水；

将碱化后的废水投加PAM，沉淀废水中的颗粒物质；

将沉淀后的废水通过厢式压滤机截留泥渣。

3.如权利要求1所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法，其特征在于，所述步骤四深度处理包括以下步骤：将热交换后的塔底废水经吹脱处理后，采用折点氯化法进一步降低氨氮含量，当氨氮浓度≤10ppm时向外排放废水。

4.如权利要求1所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法，其特征在于，所述步骤三中蒸氨塔内废水pH值保持在10~11范围内，通入蒸氨塔的蒸汽压力为0.3~0.5MPa，蒸汽温度为120~160℃。

5.如权利要求1所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法，其特征在于，所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用方法还包括采用冶炼生产后的酸性高氨氮废水输送至蒸氨塔中进行回灌洗涤，除去塔内结垢，酸洗周期为90~120天。

6.一种实施权利要求1的湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置，其特征在于，包括：

废水预处理单元，用于对含高氨氮废水进行碱化、沉淀和过滤处理；

蒸氨塔循环回收利用单元，与所述废水预处理单元相连，用于回收废水中的氨，制成13%~20%的浓氨水；

热交换单元，设有废水预热器，所述废水预热器的换热管与所述废水预处理单元相连，所述废水预热器的筒体进口与所述蒸氨塔循环回收利用单元相连；

综合处理单元，与所述废水预热器的筒体出口相连，用于对排入废水处理池的废水进行深度处理，处理后排放的废水氨氮浓度≤10ppm。

7.如权利要求6所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置，其特征在于，包括：

所述废水预处理单元包括：收集池、第一提升泵、管道混合器、第一搅拌反应罐、箱式压滤机、第二搅拌反应罐、第二提升泵、烧碱投加装置、PAM投加装置，所述收集池、所述第一提升泵、所述管道混合器、所述第一搅拌反应罐、所述箱式压滤机、所述第二搅拌反应罐及所述第二提升泵通过管道依次相连，所述烧碱投加装置与所述收集池和所述第一提升泵连通的管道相连，所述PAM投加装置与所述管道混合器相连；

所述蒸氨塔循环回收利用单元包括：蒸氨塔、分缩器、冷却器、浓氨水冷凝器、氨水储存器和第三提升泵，所述蒸氨塔顶部设有所述分缩器，所述分缩器与所述冷却器相连，所述分缩器顶部与所述浓氨水冷凝器的换热管一端相连，所述冷却器与所述浓氨水冷凝器的筒体相连，所述浓氨水冷凝器的换热管另一端与所述氨水储存器相连，所述蒸氨塔塔底通过所述第三提升泵与所述废水预热器的换热管相连；

所述综合处理单元包括：汽提装置、折点投氯反应器和废水冷凝器，所述汽提装置与所述废水预热器的筒体出口相连，且所述汽提装置、所述折点投氯反应器和所述废水冷凝器的换热管依次相连，所述废水冷凝器的筒体与所述冷却器相连。

8.如权利要求7所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置，其特征在于，所述冷却器设有第一进口、第二进口、第一出口和第二出口，所述第一进口与所述分缩器的出口相连，所述第一出口与所述分缩器的进口相连；

所述第二出口与所述浓氨水的筒体相连，所述废水冷凝器与所述第二进口相连。

9.如权利要求7所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置，其特征在于，所述蒸氨塔采用高效斜孔塔板。

10.如权利要求6所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置，其特征在于，所述湿法稀土冶炼高氨氮废水资源化利用装置还包括酸洗装置。