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硝酸銨生產(chǎn)中冷凝液廢水回收工藝
1、技術(shù)原理
對(duì)硝酸銨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的冷凝液進(jìn)行氨氮處理是通過電凝析裝置完成的，冷凝液廢水分為三股進(jìn)入電凝析系統(tǒng)，其中的NH4+為陽離子，NO3-為陰離子，一股是作為極水起推動(dòng)傳到電流和離子遷移作用;另外兩股是在進(jìn)入電凝析系統(tǒng)，廢水中的陰陽離子在裝置直流電場的作用下進(jìn)行遷移，其中NH4+通過陽離子交換膜CM向陰極遷移，NO3-通過陰離子交換膜AM向陽極遷移。這時(shí)候由于離子的遷移會(huì)分別出現(xiàn)一個(gè)處于減少和富積狀態(tài)的“室”，這兩個(gè)“室”分別是淡水室和濃水室，起淡化和濃縮作用，一個(gè)淡水室和一個(gè)濃水室總稱為一個(gè)單元，若干個(gè)單元疊加在一起聚合在一個(gè)出口，分別為濃水口和淡水口，從而實(shí)現(xiàn)廢水中氨氮離子的分離和回收處理。若干個(gè)這樣的單元就組成了一套硝酸銨冷凝液廢水電滲析裝置。
2、技術(shù)特點(diǎn)
每生產(chǎn)1t硝酸銨，就會(huì)產(chǎn)生大約0.5~0.8t的廢水，并且在這廢水中含有濃度較高的硝酸銨和氨，而硝酸銨和氨在水中發(fā)生反應(yīng)形成的硝酸鹽由于穩(wěn)定性好、溶解度高，采用傳統(tǒng)的如石灰軟化、過濾等工藝很難脫除水中的硝酸鹽。而電滲析技術(shù)則是在不添加任何化學(xué)試劑的情況下就能通過較簡單的工藝流程將硝酸鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低50%以上，將廢水中去除氨氮含量85%以上，并獲得9%作業(yè)的濃氨水，優(yōu)勢(shì)明顯。
2.1 裝置設(shè)計(jì)靈活簡單
電凝析裝置可根據(jù)實(shí)際需要靈活地進(jìn)行裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可根據(jù)脫鹽和回收的需要進(jìn)行增減串并聯(lián)設(shè)計(jì)及調(diào)節(jié)工藝流程，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)裝置自動(dòng)化控制。
2.2 裝置能耗低
電滲析工藝流程簡單，在常溫下就可進(jìn)行，其反應(yīng)過程中用電量少，能耗很低，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
2.3 不產(chǎn)生污染
電滲析工藝流程簡單，中間不需要另外再添加各種化學(xué)試劑就可以實(shí)現(xiàn)廢水中氨氮的分離，對(duì)環(huán)境沒有污染。
2.4 設(shè)備使用壽命長
裝置設(shè)備耐用，使用時(shí)間長且維護(hù)方便，其中的分離專用膜最長可用5a，電極最長可用8a，隔板最長可用15a左右。
3、硝酸銨冷凝液電滲析技術(shù)處理實(shí)例
某硝酸銨生產(chǎn)裝置每年產(chǎn)生大量的廢液，前期采用稀釋方法進(jìn)行處理，效果很差，廢水中游離氨平均濃度和硝酸銨平均濃度都很高，每年有大量的硝酸銨排入污水中，氨氮排放嚴(yán)重超標(biāo)，不僅嚴(yán)重污染環(huán)境而且造成了原材料的大量浪費(fèi)。因此為了有效解決硝酸銨生產(chǎn)中產(chǎn)生的冷凝液廢水處理回收問題，決定采用電滲析處理工藝(圖1)。
為了滿足廢液處理回收需要，公司設(shè)計(jì)了一個(gè)由24個(gè)子單元組成的電滲析裝置系統(tǒng)，其中淡化回收和循環(huán)濃縮系統(tǒng)分別各12臺(tái)電滲析單元，每3臺(tái)組成一個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)運(yùn)行，以最大量進(jìn)行冷凝液廢水處理。具體的實(shí)現(xiàn)過程就是，首先對(duì)硝酸銨產(chǎn)生的冷凝液廢水經(jīng)過中和調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行處理，使得廢液pH值在6左右，然后進(jìn)入廢水收集罐，經(jīng)過冷卻處理后用水泵輸送到能夠有效過濾雜質(zhì)的過濾器內(nèi)，進(jìn)而再將這些廢液輸入到電滲析系統(tǒng)進(jìn)料罐，隨后進(jìn)入電滲析裝置，冷凝液中的NH4+和NO3-通過離子交換膜進(jìn)行離子遷移，完成濃縮和淡化處理，所得的淡水回到硝酸銨循環(huán)水系統(tǒng)作補(bǔ)充水用，濃縮水回到硝酸生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)使用。
硝酸銨產(chǎn)生的冷凝廢水經(jīng)電滲析裝置循環(huán)濃縮、淡化處理后，硝酸銨回收率達(dá)99%以上，廢水回收率按90%計(jì)算，不僅達(dá)到了減少硝酸銨廢水排放量，消除污染的目的，而且還提高了資源綜合利用率，取得了顯著的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。
這次進(jìn)行的電滲析廢液處理回收工藝是從把冷凝液首先引入污水處理系統(tǒng)開始的，經(jīng)過設(shè)計(jì)的完整處理工藝及成套裝置后，冷凝液中的游離氨、硝酸、硝酸銨全部回收利用，排放水也完全符合排放標(biāo)準(zhǔn)。
4、結(jié)束語
采用電滲析技術(shù)處理硝酸銨冷凝液廢水中嚴(yán)重超標(biāo)的氨氮并回收再利用具有裝置投資少、操作費(fèi)用低、能消除污染實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排等諸多優(yōu)勢(shì)，是一項(xiàng)集廢水處理、資源回收、循環(huán)經(jīng)濟(jì)有機(jī)結(jié)合的技術(shù)，具有良好的推廣應(yīng)用前景。
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