JP2019098205A - Method and apparatus for recovering ammonia - Google Patents

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Abstract

To make it possible, in a plant such as thermal electric power plant, to recover ammonia efficiently from ammonia-containing wastewater, and to reuse wastewater in the plant after recovering ammonia.SOLUTION: Provided is a method for recovering ammonia from ammonia-containing wastewater generated in a plant, comprising: a concentration step of generating concentrated water having a higher ammonia concentration from ammonia-containing wastewater, and permeated water with reduced ammonia concentration, which is usable in the plant; and a recovery step of recovering ammonia from the concentrated water.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、火力発電所などのプラントから排出されるアンモニア含有排水からアンモニアを回収する方法及び装置に関する。   The present invention relates to a method and apparatus for recovering ammonia from ammonia-containing wastewater discharged from a plant such as a thermal power plant.

プラントの一例として火力発電所の発電プラントでは、ボイラによって蒸気を発生させ、この蒸気によってタービンを駆動する。タービンを駆動した後の蒸気は復水器に導かれて液体の水となり、イオン交換樹脂などのイオン交換体を有する復水脱塩装置によってその水の中の不純物イオンが除去された後、再度、ボイラに供給される。また、ボイラやタービン、さらにはそれらを接続する配管やポンプの腐食を防止するために、ボイラに供給される水にはアンモニアを添加することが一般的である。このアンモニアは脱塩装置のイオン交換樹脂に捕捉されるから、脱塩装置のイオン交換樹脂の再生を行った場合には、再生排水に多量のアンモニアが含まれることになる。不純物の排出などのためにボイラを循環する水の一部を排出（ブロー）することがあるが、このブロー排水にもアンモニアが含まれている。長期にわたってプラントを停止する場合には、ボイラや配管類での腐食の発生を防ぐため、純水にアンモニアを加えた液（ボイラ保管水と呼ぶ）によりボイラや配管を充填してボイラや配管の保管処理を行うことも多い。保管処理を行ったボイラを再起動する際にはボイラ保管水を排出することになるが、ボイラ保管水にもアンモニアは含まれている。そのほか、プラントでの使用のためにアンモニアを貯えるタンクを設ける場合、このタンクの洗浄排水にもアンモニアが含まれる。   In a power plant of a thermal power plant as an example of a plant, a boiler generates steam, and this steam drives a turbine. The steam after driving the turbine is led to a condenser to become liquid water, and after impurity ions in the water are removed by a condensate demineralizer having an ion exchanger such as ion exchange resin, it is again carried out. , Is supplied to the boiler. Moreover, it is common to add ammonia to the water supplied to a boiler, in order to prevent corrosion of a boiler, a turbine, and the piping which connects them, and a pump. Since this ammonia is captured by the ion exchange resin of the demineralizer, when the ion exchange resin of the demineralizer is regenerated, a large amount of ammonia is contained in the regeneration waste water. Some of the water circulating through the boiler may be discharged (blown) for the purpose of discharging impurities, etc. However, this blow drainage also contains ammonia. When stopping the plant for a long period of time, in order to prevent the occurrence of corrosion in the boiler and piping, the boiler or piping is filled with a solution (called boiler storage water) in which ammonia is added to pure water. Storage is often performed. Although the boiler storage water is discharged when the boiler subjected to storage processing is restarted, ammonia is also contained in the boiler storage water. Besides, if a tank for storing ammonia is provided for use in the plant, the washing drainage of this tank also contains ammonia.

上述のように、例えば火力発電所などのプラントでは種々の理由によりアンモニア含有排水が発生する。アンモニア含有排水は、他の排水と混合希釈して敷地外すなわち公共用水域に放流されたり、アンモニア排水処理装置によって処理してから放流されている。プラントでは、ボイラに循環する水に添加したりボイラ保管水を生成するためにアンモニアが使用されるほか、排ガスの脱硝処理を行う脱硝装置においても還元剤としてアンモニアが使用されている。そこでアンモニア含有排水からアンモニアを回収して利用することが提案されている。例えば特許文献１は、火力発電所から排出されるアンモニア含有排水を空気と接触させてアンモニアを空気中に抽気し、抽気によって得られたアンモニアを含む空気を脱硝処理に用いることを開示している。アンモニア態窒素を含む排水の処理方法として特許文献２は、排水にアルカリ剤（例えば水酸化ナトリウム）を加えてアンモニア態窒素をアンモニアに変換し、そののちストリッピングによってアンモニアガスとして回収し、回収したアンモニアガスを触媒上で空気と接触させて窒素ガスにまで酸化させる、あるいは脱硝工程に用いることを開示している。   As described above, for example, in a plant such as a thermal power plant, ammonia-containing wastewater is generated for various reasons. Ammonia-containing wastewater is mixed and diluted with other wastewater and discharged outside the site, ie, to public water areas, or treated with an ammonia wastewater treatment device and then discharged. In the plant, ammonia is used to be added to water circulating to the boiler or to generate boiler storage water, and ammonia is also used as a reducing agent in a denitration apparatus for denitration treatment of exhaust gas. Therefore, it has been proposed to recover and use ammonia from ammonia-containing wastewater. For example, Patent Document 1 discloses that ammonia-containing waste water discharged from a thermal power plant is brought into contact with air to extract ammonia into air, and use air containing ammonia obtained by extraction for denitrification treatment . As a method for treating waste water containing ammonia nitrogen, Patent Document 2 adds an alkaline agent (for example, sodium hydroxide) to the waste water to convert ammonia nitrogen to ammonia, and then recovers and recovers it as ammonia gas by stripping. It is disclosed that ammonia gas is contacted with air on a catalyst to be oxidized to nitrogen gas, or used in a denitrification step.

本発明においては、イオン形であるか分子形であるかを区別する必要がない場合においては、「アンモニア」には、アンモニア分子（ＮＨ3）とアンモニウムイオン（ＮＨ4 +）の両方が含まれる。したがって、「アンモニア含有排水」には、アンモニア分子の形態でアンモニアを含む排水だけでなく、アンモニウムイオンの形態でアンモニアを含む排水も含まれる。 In the present invention, “ammonia” includes both ammonia molecules (NH 3 ) and ammonium ions (NH 4 + ), in the case where it is not necessary to distinguish between the ionic form and the molecular form. . Thus, “ammonia-containing wastewater” includes not only wastewater containing ammonia in the form of ammonia molecules, but also wastewater containing ammonia in the form of ammonium ions.

特開平８−２５２５６９号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 8-252569 特開平９−７５９１５号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-75915

特許文献１，２に記載された方法では、プラント内から排出されたアンモニア含有排水をそのまま使用して気液接触あるいはストリッピングによりアンモニアガスを回収している。一般に、液中のアンモニア濃度が低いほど気液接触やストリッピングの効率が低下するから、装置が大規模となり、処理効率が低下する。また特許文献１，２に示すシステムは、アンモニアを回収した後の排水を、そのまま敷地外に放流するか既存の排水処理装置で処理してから放流しており、アンモニアを回収した後の排水を再利用する構成とはなっていない。   In the methods described in Patent Documents 1 and 2, the ammonia-containing waste water discharged from the plant is used as it is, and ammonia gas is recovered by gas-liquid contact or stripping. Generally, the lower the concentration of ammonia in the liquid, the lower the efficiency of gas-liquid contact and stripping, so the equipment becomes larger in scale and the processing efficiency lowers. Moreover, the system shown to patent document 1, 2 discharges the waste water after collect | recovering ammonia as it is out of the site as it is or treats it with the existing waste water treatment apparatus, and then discharges it. It is not configured to be reused.

本発明の目的は、プラントにおいてアンモニア含有排水から効率よくアンモニアを回収できるとともに、アンモニアを回収した後の排水をそのプラント内で再利用することができる方法及び装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of efficiently recovering ammonia from ammonia-containing wastewater in a plant and reusing the wastewater after recovering ammonia in the plant.

本発明のアンモニア回収方法は、プラント内で発生するアンモニア含有排水からアンモニアを回収する方法であって、アンモニア含有排水からアンモニア濃度を高めた濃縮水とアンモニア濃度が低減されてプラント内で利用可能な透過水とを生成する濃縮工程と、濃縮水からアンモニアを回収する回収工程と、を有する。   The ammonia recovery method according to the present invention is a method for recovering ammonia from ammonia-containing wastewater generated in a plant, wherein concentrated water whose ammonia concentration is increased from ammonia-containing wastewater and the ammonia concentration are reduced and can be used in the plant It has the concentration process which produces | generates permeated water, and the collection | recovery process which collect | recovers ammonia from concentrated water.

本発明のアンモニア回収装置は、プラント内で発生するアンモニア含有排水からアンモニアを回収するアンモニア回収装置であって、アンモニア含有排水からアンモニア濃度を高めた濃縮水とアンモニア濃度が低減されてプラント内で利用可能な透過水とを生成する濃縮手段と、濃縮水からアンモニアを回収する回収手段と、を有する。   The ammonia recovery apparatus according to the present invention is an ammonia recovery apparatus for recovering ammonia from ammonia-containing wastewater generated in a plant, which is used in the plant by reducing the concentration of concentrated water in which the ammonia concentration is increased from the ammonia-containing wastewater and the ammonia concentration. It has concentration means for producing possible permeate and recovery means for recovering ammonia from the concentrated water.

本発明によれば、プラントにおいてアンモニア含有排水から効率よくアンモニアを回収できるとともに、アンモニアを回収した後の排水をそのプラント内で再利用することができ、プラントにおける用水の再利用率も向上する。   According to the present invention, it is possible to efficiently recover ammonia from ammonia-containing wastewater in a plant, and it is possible to reuse the wastewater after recovering ammonia in the plant and to improve the rate of reuse of water in the plant.

本発明の実施の一形態のアンモニア処理装置の構成を示すフローシートである。It is a flow sheet which shows the composition of the ammonia processing device of one embodiment of the present invention. プラントの構成の一例を示すフローシートである。It is a flow sheet which shows an example of composition of a plant. 別の実施形態のアンモニア処理装置の構成を示すフローシートである。It is a flow sheet which shows the composition of the ammonia processing device of another embodiment.

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の一形態のアンモニア回収装置を示している。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an ammonia recovery apparatus according to an embodiment of the present invention.

本実施形態のアンモニア回収装置は、火力発電所に代表される各種のプラントにおいて発生するアンモニア含有排水からアンモニアを回収するものである。このアンモニア回収装置は、アンモニア含有排水からアンモニア濃度を高めた濃縮水とアンモニア濃度が低減されてプラント内で利用可能な透過水とを生成するアンモニア濃縮装置１１と、濃縮水からアンモニアを回収するアンモニア蒸留装置１２と、を備えている。アンモニア回収装置の処理対象となるアンモニア含有排水は、例えば、ボイラに接続してイオン交換樹脂などのイオン交換体を備える復水脱塩装置からの、イオン交換体の再生排水であったり、プラント内に設けられるアンモニアタンクを洗浄したときの洗浄排水やブロー排水であったりする。さらには、プラント内のボイラや配管の防錆のためにアンモニアを水に添加することが用いられているとして、ボイラからブローされた水、あるいはボイラの保管処理に用いられた水（ボイラ保管水）もアンモニア含有排水の範疇に含まれる。   The ammonia collection | recovery apparatus of this embodiment collect | recovers ammonia from the ammonia containing waste water generate | occur | produced in the various plants represented by a thermal power plant. The ammonia recovery apparatus includes an ammonia concentration device 11 that generates concentrated water whose ammonia concentration is increased from ammonia-containing wastewater and reduced ammonia concentration to generate permeated water that can be used in the plant, and ammonia that collects ammonia from the concentrated water And a distillation device 12. Ammonia-containing wastewater to be treated by the ammonia recovery device is, for example, regenerated wastewater from an ion exchanger from a condensate demineralizer connected to a boiler and equipped with an ion exchanger such as an ion exchange resin, or in a plant When you wash the ammonia tank provided in, it is the washing drainage and blow drainage etc. Furthermore, assuming that ammonia is added to water for preventing rusting of boilers and pipes in the plant, water blown from the boiler or water used for storage processing of the boiler (boiler storage water ) Is also included in the category of ammonia-containing wastewater.

アンモニア濃縮装置１１は、濃縮手段であって、例えば、逆浸透膜装置、電気透析装置あるいは電気式脱塩装置によって構成される。アンモニア濃縮装置１１が逆浸透膜装置である場合、水は逆浸透膜を透過するのに対し、アンモニアやその他の成分は逆浸透膜を透過しない。したがって逆浸透膜装置にアンモニア含有排水を供給すると、逆浸透膜装置の濃縮側出口から、アンモニア濃度が高められた水すなわち濃縮水が得られ、透過側出口からは、アンモニアや不純物成分が除去された透過水が得られることになる。また、電気透析装置や電気再生式脱塩装置では、一般に、イオン成分が濃縮された水とイオン成分が除去された水とが分離して排出される。アンモニア濃縮装置１１として電気透析装置や電気再生式脱塩装置を使用し、これらの装置にアンモニア含有排水を供給した場合には、アンモニアが濃縮された水とアンモニアをほとんど含まない水とが分離して得られることになるから、これらをそれぞれ濃縮水と透過水とする。   The ammonia concentration device 11 is a concentration means, and is constituted by, for example, a reverse osmosis membrane device, an electrodialysis device or an electrical deionization device. When the ammonia concentration device 11 is a reverse osmosis membrane device, water permeates through the reverse osmosis membrane, whereas ammonia and other components do not permeate through the reverse osmosis membrane. Therefore, when ammonia containing wastewater is supplied to the reverse osmosis membrane device, water with increased ammonia concentration, ie, concentrated water is obtained from the concentration side outlet of the reverse osmosis membrane device, and ammonia and impurity components are removed from the permeation side outlet. Permeate can be obtained. In addition, in the electrodialysis apparatus or the electric regenerative deionization apparatus, generally, water in which the ion component is concentrated and water in which the ion component is removed are separated and discharged. When an electrodialysis apparatus or an electric regenerative deionization apparatus is used as the ammonia concentration apparatus 11 and ammonia containing wastewater is supplied to these apparatuses, water concentrated with ammonia and water containing almost no ammonia are separated. These are used as concentrated water and permeate, respectively.

逆浸透膜装置、電気透析装置あるいは電気式脱塩装置は、いずれも水の精製にも一般的に使用されている装置であるから、これらの装置から得られる透過水は、プラント内で再利用可能な水質を有している。プラント内での利用のために工業用水が供給されていて、供給された工業用水はろ過の後にろ過水タンク１４に貯えられているとすれば、アンモニア濃縮装置１１からの透過水は、プラント内での再利用のために、ろ過水タンク１４に送ることができる。   A reverse osmosis membrane device, an electrodialysis device or an electrical deionization device are all commonly used for water purification, so the permeated water obtained from these devices is reused in the plant It has possible water quality. Assuming that industrial water is supplied for use in the plant and the supplied industrial water is stored in the filtered water tank 14 after filtration, the permeated water from the ammonia concentrator 11 is in the plant. Can be sent to the filtered water tank 14 for reuse at the site.

アンモニア蒸留装置１２は、濃縮手段であって、例えば、膜蒸留装置あるいはストリッピング装置（放散塔ともいう）からなり、濃縮水から例えばアンモニアガスの形態でアンモニアを回収する。あるいはアンモニア蒸留装置１２は、膜蒸留装置あるいはストリッピング装置で発生したアンモニアガスを凝縮器で冷却した後に水に溶解させることにより、アンモニア水の形態でアンモニアを回収してもよい。このとき、濃縮水から気相側へのアンモニアの移行は濃縮水のｐＨが高いほど進行するから、アンモニアガスの回収を促進するために、濃縮水に対して必要に応じてアルカリ剤（例えば水酸化ナトリウム）が添加される。回収されたアンモニアは、プラント内で再利用することができる。プラントが発電プラントである場合には、回収されたアンモニアには、プラント内において、微粉炭などの主燃料とともにボイラで燃焼させる、選択接触還元法による排煙脱硝装置で使用する、硫酸ミストの除去のために電気集塵装置に注入する、精製した上でボイラと蒸気タービンとを循環する配管に対して防錆のために注入する、などの用途がある。   The ammonia distillation device 12 is a concentration means, and comprises, for example, a membrane distillation device or a stripping device (also referred to as a stripping tower), and recovers ammonia from the concentrated water in the form of ammonia gas, for example. Alternatively, the ammonia distillation apparatus 12 may recover ammonia in the form of aqueous ammonia by cooling the ammonia gas generated in the membrane distillation apparatus or stripping apparatus with a condenser and then dissolving it in water. At this time, since the transfer of ammonia from the concentrated water to the gas phase side proceeds as the pH of the concentrated water is higher, an alkaline agent (for example, water) is optionally added to the concentrated water to promote recovery of ammonia gas. Sodium oxide is added. The recovered ammonia can be reused in the plant. When the plant is a power plant, the collected ammonia is removed from the sulfuric acid mist, which is used in a flue gas NOx removal apparatus by selective contact reduction method, which is burned in a boiler with a main fuel such as pulverized coal in the plant There are applications such as injection into an electrostatic precipitator, injection after purification, and injection for corrosion prevention to piping that circulates through a boiler and a steam turbine.

アンモニア蒸留装置１２においては濃縮水からアンモニアを回収したときには、アンモニアが回収された後の濃縮水が排水として排出される。この排水は、不純物、特に再生排水に由来する不揮発性のイオン性不純物を多く含んでおり、再利用に適さないものである。そこでアンモニア蒸留装置１２からの排水は、その不純物濃度等に応じ、そのまま敷地外に放流されるか、排水処理装置によって処理された後、放流される。   When ammonia is recovered from the concentrated water in the ammonia distillation device 12, the concentrated water after the recovery of the ammonia is discharged as drainage. This waste water contains many impurities, especially non-volatile ionic impurities derived from regenerated waste water, and is not suitable for reuse. Therefore, the waste water from the ammonia distillation device 12 is discharged to the outside of the site as it is or treated by a waste water treatment device according to its impurity concentration and the like, and then discharged.

次に、本発明に基づくアンモニア回収装置を実際のプラントに適用した例を説明する。図２は、石炭火力発電所などの石炭を主燃料とするプラントの構成を示している。蒸気を発生するボイラ２１と、ボイラ２１で発生した蒸気によって駆動される蒸気タービン３０と、蒸気タービン３０を駆動した後の蒸気を水に戻す復水器３１と、復水器３１で復水された水の中のイオン成分を除去する復水脱塩装置４０とが設けられている。ボイラ２１には、送風機（不図示）などによって空気が供給されるともに、燃料として微粉炭が供給され、燃焼によって発生した排気は、ばい煙処理装置（不図示）を経て外部に排出される。ボイラ２１内には水が供給される水管３６が設けられており、ボイラ２１の燃焼熱により水管３６内で発生した蒸気は、蒸気配管３７を介して蒸気タービン３０に供給される。復水器３１からの復水は、復水配管３８を介して復水脱塩装置４０に供給される。復水配管３８には復水ポンプ３２が設けられている。復水脱塩装置４０は、その内部にイオン交換樹脂などのイオン交換体を備えており、復水の脱塩処理を行って脱塩水を生成する。脱塩水は、給水配管３９を介してボイラ２１の水管３６に供給される。給水配管３９には給水ポンプ３３が設けられている。   Next, an example in which the ammonia recovery apparatus according to the present invention is applied to an actual plant will be described. FIG. 2 shows the configuration of a plant mainly made of coal such as a coal-fired power plant. Steam is generated by a boiler 21 that generates steam, a steam turbine 30 driven by steam generated by the boiler 21, a condenser 31 that returns the steam after driving the steam turbine 30 to water, and water is condensed by the condenser 31 And a condensate demineralizer 40 for removing ionic components in the water. Air is supplied to the boiler 21 by a blower (not shown) and the like, and pulverized coal is supplied as fuel, and the exhaust generated by the combustion is discharged to the outside through a smoke processing device (not shown). A water pipe 36 to which water is supplied is provided in the boiler 21, and the steam generated in the water pipe 36 by the combustion heat of the boiler 21 is supplied to the steam turbine 30 via the steam pipe 37. The condensed water from the condenser 31 is supplied to a condensed water demineralizer 40 via a condensed water pipe 38. A condensate pump 32 is provided in the condensate pipe 38. The condensate demineralization apparatus 40 is internally provided with an ion exchanger such as an ion exchange resin, and demineralizes the condensate to produce demineralized water. Demineralized water is supplied to the water pipe 36 of the boiler 21 through the water supply pipe 39. A water supply pump 33 is provided in the water supply pipe 39.

このプラントは、ボイラ２１と蒸気タービン３０と給水器３１とを介して水が循環するように構成されており、復水脱塩装置４０は、循環する水の中からイオン成分を除去することによってボイラ２１や蒸気タービン３０、さらにはポンプや配管などでの腐食の発生を防止するために設けられている。さらにこのプラントでは、腐食の発生を防ぐために、循環する水に対してアンモニアを添加することも行われている。添加されたアンモニアは復水脱塩装置４０のイオン交換体に捕捉されることになる。   This plant is configured to circulate water through the boiler 21, the steam turbine 30, and the water feeder 31, and the condensate demineralizer 40 removes ion components from the circulating water. It is provided to prevent the occurrence of corrosion in the boiler 21 and the steam turbine 30, and further in the pump, the piping and the like. Furthermore, in this plant, ammonia is also added to the circulating water in order to prevent the occurrence of corrosion. The added ammonia will be captured by the ion exchanger of the condensate demineralizer 40.

復水脱塩装置４０内のイオン交換体に対しては定期的に再生処理を行う必要がある。再生処理によって再生排水が発生する。復水脱塩装置４０内のイオン交換体は、カチオン交換体及びアニオン交換体である。復水脱塩装置２０の再生方法によっては、カチオン交換体の再生排水とアニオン交換体の再生排水とが分離して排出されるものがある。カチオン交換体の再生には一般に硫酸または塩酸が使用されるから、カチオン交換体の再生排水には、アンモニアと各種のカチオン、それに硫酸イオンまたは塩化物イオンが含まれることになる。アニオン交換体の再生には一般に水酸化ナトリウムが使用されるから、アニオン交換体の再生排水にはアンモニアはほとんど含まれないが各種のアニオンと水酸化ナトリウムとが含まれ、そのｐＨは高くなっている。   The ion exchanger in the condensate demineralizer 40 needs to be periodically regenerated. Regeneration treatment generates regeneration drainage. The ion exchangers in the condensate demineralizer 40 are a cation exchanger and an anion exchanger. Depending on the regeneration method of the condensate demineralizer 20, there is a method in which the regeneration drainage of the cation exchanger and the regeneration drainage of the anion exchanger are separated and discharged. Since sulfuric acid or hydrochloric acid is generally used to regenerate the cation exchanger, the regenerated drainage of the cation exchanger contains ammonia and various cations, as well as sulfate ions or chloride ions. Since sodium hydroxide is generally used for regeneration of anion exchangers, regeneration waste water of anion exchangers contains almost no ammonia but contains various anions and sodium hydroxide, and its pH is increased. There is.

図３は、本発明の別の実施形態のアンモニア回収装置の構成を示している。このアンモニア回収装置は、プラント内の復水脱塩装置などからカチオン交換体再生排水とアニオン交換体再生排水の両方が分離して得られる場合に適したものであり、図１に示すものと同様に、アンモニア濃縮装置１１とアンモニア蒸留装置１２とを備えている。再生排水のうちアンモニアを含んでいるカチオン交換体再生排水が、アンモニア含有排水として、アンモニア濃縮装置１１に供給され、アンモニア濃縮装置１１からは、アンモニア濃度が高められた濃縮水とアンモニアをほとんど含まない透過水とが排出する。透過水は、プラント内での再利用のためにろ過水タンク１４に送られる。   FIG. 3 shows the configuration of an ammonia recovery apparatus according to another embodiment of the present invention. This ammonia recovery device is suitable when both cation exchanger regeneration wastewater and anion exchanger regeneration wastewater can be separated from the condensate demineralizer in the plant and the like, and is similar to that shown in FIG. , The ammonia concentration device 11 and the ammonia distillation device 12 are provided. Among the regeneration waste water, the cation exchanger regeneration waste water containing ammonia is supplied to the ammonia concentration device 11 as ammonia containing waste water, and the ammonia concentration device 11 hardly contains concentrated water and ammonia with an increased ammonia concentration. Permeate is discharged. The permeate is sent to the filtered water tank 14 for reuse in the plant.

一方、アンモニアをほとんど含まないアニオン交換体再生排水は、水酸化ナトリウムを含んでいるので、アンモニアの膜蒸留やストリッピングを行う際に濃縮水から気相へのアンモニアの移行を促進するアルカリ剤として使用することができる。そこで本実施形態では、アニオン交換体再生排水をアルカリ剤としてアンモニア蒸留装置１２に供給する。アンモニア蒸留装置１２では、濃縮水から例えばアンモニアガスの形態でアンモニアが高い収率で回収される。回収されたアンモニアの用途は特に限定されないが、図２のボイラ２１の燃焼用ガスとしての用途や、さらに精製して腐食防止のために水に添加する用途として利用できる。また、触媒を介して大気に放出してもよい。アンモニア蒸留装置１２からの排水は、図１に示した場合と同様に、そのままであるいは排水処理装置で処理してから放流される。   On the other hand, since anion exchange regeneration waste water containing almost no ammonia contains sodium hydroxide, it can be used as an alkaline agent to promote the transfer of ammonia from concentrated water to the gas phase when membrane distillation or stripping of ammonia is performed. It can be used. So, in this embodiment, anion exchanger regeneration drainage is supplied to ammonia distillation device 12 as an alkaline agent. In the ammonia distillation apparatus 12, ammonia is recovered from the concentrated water, for example, in the form of ammonia gas with a high yield. Although the use of the recovered ammonia is not particularly limited, it can be used as a use as a combustion gas of the boiler 21 of FIG. 2 or an application to be further purified and added to water for corrosion prevention. It may also be released to the atmosphere via a catalyst. The waste water from the ammonia distillation device 12 is discharged as it is or after being treated by the waste water treatment device as in the case shown in FIG.

ところで、アニオン交換体再生排水には硫酸イオンなどの腐食を促進する成分が含まれている可能性がある。そこで、図３に示す装置では、電気透析装置１３を設けてアニオン交換体再生排水からアルカリ成分を分離し、このアルカリ成分（主として水酸化ナトリウム）のみがアルカリ剤としてアンモニア蒸留装置１２に供給されるようにしている。電気透析装置１３においてアルカリ成分が分離された後のアニオン交換体再生排水は、アンモニア蒸留装置１２からの排水に合流して、そのままで、あるいは排水処理装置で処理してから放流される。電気透析装置１３を設けずにアニオン交換体再生排水をアルカリ剤としてアンモニア蒸留装置１２に直接供給してもよいが、膜蒸留装置あるいはストリッピング装置（放散塔）からなるアンモニア蒸留装置１２の腐食等を防ぐためには、電気透析装置１３を設けることが好ましい。   By the way, there is a possibility that the anion exchanger regeneration drainage contains a component that promotes corrosion such as sulfate ion. Therefore, in the apparatus shown in FIG. 3, the electrodialysis apparatus 13 is provided to separate the alkali component from anion exchanger regeneration waste water, and only this alkali component (mainly sodium hydroxide) is supplied to the ammonia distillation apparatus 12 as an alkali agent. It is like that. The anion exchanger regeneration waste water from which the alkaline component has been separated in the electrodialysis apparatus 13 joins the waste water from the ammonia distillation apparatus 12 and is treated as it is or in the waste water treatment apparatus and then discharged. Anion exchanger regeneration wastewater may be directly supplied as an alkali agent to the ammonia distillation apparatus 12 without providing the electrodialysis apparatus 13, but corrosion of the ammonia distillation apparatus 12 comprising a membrane distillation apparatus or a stripping apparatus (stripping apparatus) Preferably, the electrodialysis apparatus 13 is provided to prevent

このように図３に示した構成では、アニオン交換体再生排水を有効利用することによって、アルカリ剤を別途用意してアンモニア蒸留装置１２に投入する必要がなくなる。   As described above, in the configuration shown in FIG. 3, it is not necessary to separately prepare an alkaline agent and introduce it into the ammonia distillation apparatus 12 by effectively using anion exchanger regeneration drainage.

なお、復水脱塩装置などからの再生排水が、カチオン交換体再生排水とアニオン交換体再生排水とが混合した形態で得られる場合には、その再生排水は、アンモニア含有排水として、図１に示したアンモニア回収装置に供給されることになる。その場合、カチオン交換体再生排水とアニオン交換体再生排水とを混合した液の液性はアルカリ性であることが多いから、アンモニア蒸留装置１２へのアルカリ剤の投入量は少なくて済むこととなる。   In addition, when the regeneration drainage from a condensate demineralizer etc. is obtained in the form which the cation exchanger regeneration drainage and the anion exchanger regeneration drainage were mixed, the regeneration drainage is shown in FIG. 1 as an ammonia containing drainage. It will be supplied to the indicated ammonia recovery device. In that case, since the liquid property of the liquid obtained by mixing the cation exchanger regeneration waste water and the anion exchanger regeneration waste water is often alkaline, the amount of the alkali agent to be added to the ammonia distillation apparatus 12 can be small.

１１ アンモニア濃縮装置
１２ アンモニア蒸留装置
１３ 電気透析装置
１４ ろ過水
２１ ボイラ
３０ 蒸気タービン
３１ 復水器
３２ 復水ポンプ
３３ 給水ポンプ
４０ 復水脱塩装置 11 Ammonia concentrator 12 Ammonia distillation device 13 Electrodialysis device 14 Filtered water 21 Boiler 30 Steam turbine 31 Condenser 32 Condenser pump 33 Feed water pump 40 Condenser water demineralizer

Claims (10)

プラント内で発生するアンモニア含有排水からアンモニアを回収する方法であって、
前記アンモニア含有排水からアンモニア濃度を高めた濃縮水とアンモニア濃度が低減されて前記プラント内で利用可能な透過水とを生成する濃縮工程と、
前記濃縮水からアンモニアを回収する回収工程と、
を有する方法。 A method of recovering ammonia from ammonia-containing wastewater generated in a plant, comprising:
A concentration step in which concentrated water having increased ammonia concentration and ammonia concentration are reduced from the ammonia-containing wastewater to generate permeated water usable in the plant;
A recovery step of recovering ammonia from the concentrated water;
How to have it. 前記濃縮工程において、逆浸透法、電気透析法及び電気再生式脱塩法の少なくとも１つの方法によって前記濃縮水と前記透過水とを生成する、請求項１に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein in the concentration step, the concentrated water and the permeate are produced by at least one method of reverse osmosis, electrodialysis and electric regenerative desalting. 前記回収工程において、膜蒸留及びストリッピングの少なくとも１つの方法によってアンモニアを回収する、請求項１または２に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein ammonia is recovered by at least one of membrane distillation and stripping in the recovery step. 前記アンモニア含有排水は、少なくともカチオン交換体の再生排水を含み、
前記回収工程において、アルカリ剤としてアニオン交換体の再生排水を前記濃縮水に添加する、請求項３に記載の方法。 The ammonia-containing waste water contains at least regeneration waste water of cation exchanger,
The method according to claim 3, wherein in the recovery step, regeneration waste water of an anion exchanger is added to the concentrated water as an alkaline agent. 前記アニオン交換体の再生排水に対して電気透析法を適用して不純物成分を除去し不純物成分が除去された前記再生排水を前記アルカリ剤として前記濃縮水に添加する、請求項４に記載の方法。   The method according to claim 4, wherein the regenerated wastewater from which the impurity component has been removed by applying an electrodialysis method to the regenerated wastewater of the anion exchanger and from which the impurity component has been removed is added to the concentrated water as the alkali agent. . プラント内で発生するアンモニア含有排水からアンモニアを回収するアンモニア回収装置であって、
前記アンモニア含有排水からアンモニア濃度を高めた濃縮水とアンモニア濃度が低減されて前記プラント内で利用可能な透過水とを生成する濃縮手段と、
前記濃縮水からアンモニアを回収する回収手段と、
を有するアンモニア回収装置。 An ammonia recovery apparatus for recovering ammonia from ammonia-containing wastewater generated in a plant, comprising:
A concentration means for producing, from the ammonia-containing waste water, concentrated water having an increased ammonia concentration and reduced permeated ammonia which can be used in the plant;
Recovery means for recovering ammonia from the concentrated water;
Ammonia recovery device with. 前記濃縮手段は、逆浸透膜装置、電気透析装置及び電気再生式脱塩装置の少なくとも１つである、請求項６に記載のアンモニア回収装置。   The ammonia recovery device according to claim 6, wherein the concentration means is at least one of a reverse osmosis membrane device, an electrodialysis device and an electric regenerative deionization device. 前記回収手段は、膜蒸留装置及びストリッピング装置の少なくとも１つである、請求項６または７に記載のアンモニア回収装置。   The ammonia recovery device according to claim 6, wherein the recovery means is at least one of a membrane distillation device and a stripping device. 前記アンモニア含有排水は、少なくともカチオン交換体の再生排水を含み、
前記回収手段において、アルカリ剤としてアニオン交換体の再生排水を前記濃縮水に添加する、請求項８に記載のアンモニア回収装置。 The ammonia-containing waste water contains at least regeneration waste water of cation exchanger,
The ammonia recovery device according to claim 8, wherein in the recovery means, regeneration waste water of an anion exchanger is added as the alkali agent to the concentrated water. 前記アニオン交換体の再生排水を処理して不純物成分を除去する電気透析装置をさらに備え、前記電気透析装置によって不純物成分が除去された前記再生排水が前記回収手段において前記アルカリ剤として前記濃縮水に添加される、請求項９に記載のアンモニア回収装置。   The system further comprises an electrodialysis apparatus for treating the anion exchange material regeneration drainage to remove impurity components, and the regeneration drainage from which the impurity components are removed by the electrodialysis apparatus is used as the alkali agent in the concentrated water in the recovery means. The ammonia recovery device according to claim 9, which is added.
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