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硝酸銨生產中冷凝液廢水回收工藝

　1、技術原理

　　對硝酸銨生產過程中產生的冷凝液進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入電凝析系統，其中的NH4+為陽離子，NO3-為陰離子，一股是作為極水起推動傳到電流和離子遷移作用;另外兩股是在進入電凝析系統，廢水中的陰陽離子在裝置直流電場的作用下進行遷移，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。這時候由于離子的遷移會分別出現一個處于減少和富積狀態的“室”，這兩個“室”分別是淡水室和濃水室，起淡化和濃縮作用，一個淡水室和一個濃水室總稱為一個單元，若干個單元疊加在一起聚合在一個出口，分別為濃水口和淡水口，從而實現廢水中氨氮離子的分離和回收處理。若干個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、技術特點

　　每生產1t硝酸銨，就會產生大約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生反應形成的硝酸鹽由于穩定性好、溶解度高，采用傳統的如石灰軟化、過濾等工藝很難脫除水中的硝酸鹽。而電滲析技術則是在不添加任何化學試劑的情況下就能通過較簡單的工藝流程將硝酸鹽的質量分數降低50%以上，將廢水中去除氨氮含量85%以上，并獲得9%作業的濃氨水，優勢明顯。

　　2.1 裝置設計靈活簡單

　　電凝析裝置可根據實際需要靈活地進行裝置系統設計，可根據脫鹽和回收的需要進行增減串并聯設計及調節工藝流程，同時能實現裝置自動化控制。

　　2.2 裝置能耗低

　　電滲析工藝流程簡單，在常溫下就可進行，其反應過程中用電量少，能耗很低，經濟效益明顯。

　　2.3 不產生污染

　　電滲析工藝流程簡單，中間不需要另外再添加各種化學試劑就可以實現廢水中氨氮的分離，對環境沒有污染。

　　2.4 設備使用壽命長

　　裝置設備耐用，使用時間長且維護方便，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處理實例

　　某硝酸銨生產裝置每年產生大量的廢液，前期采用稀釋方法進行處理，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，氨氮排放嚴重超標，不僅嚴重污染環境而且造成了原材料的大量浪費。因此為了有效解決硝酸銨生產中產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，公司設計了一個由24個子單元組成的電滲析裝置系統，其中淡化回收和循環濃縮系統分別各12臺電滲析單元，每3臺組成一個串聯系統運行，以最大量進行冷凝液廢水處理。具體的實現過程就是，首先對硝酸銨產生的冷凝液廢水經過中和調節系統進行處理，使得廢液pH值在6左右，然后進入廢水收集罐，經過冷卻處理后用水泵輸送到能夠有效過濾雜質的過濾器內，進而再將這些廢液輸入到電滲析系統進料罐，隨后進入電滲析裝置，冷凝液中的NH4+和NO3-通過離子交換膜進行離子遷移，完成濃縮和淡化處理，所得的淡水回到硝酸銨循環水系統作補充水用，濃縮水回到硝酸生產系統循環使用。

　　硝酸銨產生的冷凝廢水經電滲析裝置循環濃縮、淡化處理后，硝酸銨回收率達99%以上，廢水回收率按90%計算，不僅達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，取得了顯著的環保效益和經濟效益。

　　這次進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開始的，經過設計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準。

　　4、結束語

　　采用電滲析技術處理硝酸銨冷凝液廢水中嚴重超標的氨氮并回收再利用具有裝置投資少、操作費用低、能消除污染實現節能減排等諸多優勢，是一項集廢水處理、資源回收、循環經濟有機結合的技術，具有良好的推廣應用前景。

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