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含重金属高浓度氨氮废水资源化处理技术

作者:sflhb 人气:发表时间:2019-02-19

  废水经加减中和及预热后进入精馏塔,在强化解络合的作用下进行热解络合-分子精馏,脱氨废水与原水换热后进入沉降设备,去除大部门悬浮物。螯合剂配体中有两个或两个以上配位原子,且同时与一个中心原子形成螯合环。由于螯合剂的成环作用使螯合物比组成和结构相近的非螯合配位化合物的稳定性高。

  然后,利用微孔过滤设备回收未去除完全的解络合的重金属氢氧化物,净化水达标排放或继承回收盐;塔顶冷凝液得到16%以上的高纯浓氨水直接回用于出产。

  处理出水氨氮<10mg/L。技术已在10余个行业建成示范工程近30套,处理规模50-3000t/d,吨水处理本钱约20元。

  合用范围

  钒、钨(wolfram)钼、镍钴、三元电池、稀土、锆、铌钽等有色行业及焦化、石化等产生的高浓度氨氮废水

  基本原理

  该技术基于氨与水分子相对挥发度的差异,通过氨-水的气液平衡、金属-氨的络合-解络合反应平衡、金属氢氧化物的沉淀溶解平衡的热力学计算,通过在汽提精馏脱氨塔内将氨氮以分子氨的形式从水中分离,然后以氨水或液氨的形式从塔顶排出,并被冷凝器冷却到常温成为高纯氨水进行回收。

  工艺流程

  通过在含重金属的高浓度氨氮废水中加入碱,使铵离子转化为氨分子,并存在多余的氢氧(Oxygen)根离子。螯合剂配体中有两个或两个以上配位原子,且同时与一个中心原子形成螯合环。由于螯合剂的成环作用使螯合物比组成和结构相近的非螯合配位化合物的稳定性高。经由pH调节并换热后的废水进入汽提精馏塔内,通过控制输入汽提塔内的蒸汽流量与蒸汽压力来控制汽提塔的温度分布,使液体在汽提塔内一定的温度区域(zone)保持一定的停留(Remain)时间,使得重金属-氨络合物在高温区域吸收能量(energy),配位键被破坏(vandalism),实现重金属与氨的分离(separation)。氨气在高温下挥发,实现气液分离,同时溶液中的过量氢氧根与重金属反应天生沉淀使化学平衡向右移动,如斯反复经由多级反应平衡之后,终极实现氨的彻底(thorough)脱除。此步骤的化学反应为:

  挥发出的氨至塔顶冷凝器采用药剂进行吸收,形成高纯氨水或铵盐产品,可直接回用于出产工艺(gōng y)或进行销售。废水由进水口至塔底的过程中氨氮浓度逐渐降低,至塔底出水口时降至10mg/L以下,塔底出水经与进塔废水换热后可达标排放或回用,也可以根据重金属含量情况进入金属回收(Recycle)系统对其中重金属进行回收。

  枢纽技术或设计特征

  采用重金属-氨氮-水的药剂强化热解络合-分子精馏分离技术,实现氨氮污染物削减率大于99%,同时全过程无废水、废气、废渣等二次污染产生。

  资源回收率高,将废水中分离(separation)出的氨氮回收为高纯氨水,重金属回收为金属氢氧化物,可回用于出产工艺或直接出售。

  通过专用塔内件设计技术实现传质效率进步,漏液降低,拓宽设备(shèbèi)弹性负荷。

  动态集成控制技术实现操纵安全性,保证出水合格率为100%。

  典型规模

  原水氨氮浓度:1-70g/L;

  原水重金属浓度:10-200mg/L;

  处理(chǔ lǐ)规模:50-3000吨废水/天。

  处理后水中氨氮浓度优于国家排放(arrange)尺度《中华人民共和国污水综合排放尺度》一级尺度。

  推广情况

  在钒、钼、镍(Ni)、三元电池、稀土、锆、铌(niobium)钽等各种行业完成示范工程应用。

  典型案例

  项目概况

  江门长优实业有限公司电池材料出产氨氮废水资源化处理工程,日处理水量800m3/d,高浓度氨氮废水来源于电池材料的出产过程。该示范工程一期项目和二期项目分别于2009年3月和2012年1月一次开车成功,整套装置运行不乱,自动化程度高,操纵简朴。该项目2014年度被评为“国家(country)重点环境(environmental)保护实用技术示范工程”。

  技术指标

  处理前废水的氨氮和镍浓度为8000-16000mg/L和10-20mg/L,处理出水氨氮和镍达到广东省《水污染物排放限值》二时段一级尺度,尺度氨氮答应排放浓度10 mg/L。该工程每年减排氨氮2900t,重金属镍4.2t,回收浓氨水18000

  T、氢氧化镍7t。

  投资用度

  项目总投资1200万元,其中工程基础举措措施建设用度200万元,设备投资900万元,设备占地面积400㎡。单位废水处理投资用度为1.5万元。

  运行用度

  工程年处理(chǔ lǐ)废水量约24万吨,年运行用度600万元/年,吨水运行用度为25元。主要运行用度包括:蒸汽用度:312万元/年,电费:144万元/年,人工:9万元/年,设备折旧:90万元/年,维修治理用度:45万元/年。

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