2015年12月11日作者：匿名來源：賽科康侖

　　74 含重金屬高濃度氨氮廢水資源化處理技術

適用范圍

　　釩、鎢鉬、鎳鈷、三元電池、稀土、鋯、鈮鉭等有色行業及焦化、石化等產生的高濃度氨氮廢水

基本原理

　　該技術基于氨與水分子相對揮發度的差異，通過氨-水的氣液平衡、金屬-氨的絡合-解絡合反應平衡、金屬氫氧化物的沉淀溶解平衡的熱力學計算，通過在汽提精餾脫氨塔內將氨氮以分子氨的形式從水中分離，然后以氨水或液氨的形式從塔頂排出，并被冷凝器冷卻到常溫成為高純氨水進行回收。

工藝流程

　　通過在含重金屬的高濃度氨氮廢水中加入堿，使銨離子轉化為氨分子，并存在多余的氫氧根離子。經過pH調節并換熱后的廢水進入汽提精餾塔內，通過控制輸入汽提塔內的蒸汽流量與蒸汽壓力來控制汽提塔的溫度分布，使液體在汽提塔內一定的溫度區域保持一定的停留時間，使得重金屬-氨絡合物在高溫區域吸收能量，配位鍵被破壞，實現重金屬與氨的分離。氨氣在高溫下揮發，實現氣液分離，同時溶液中的過量氫氧根與重金屬反應生成沉淀使化學平衡向右移動，如此反復經過多級反應平衡之后，最終實現氨的徹底脫除。此步驟的化學反應為：

揮發出的氨至塔頂冷凝器采用藥劑進行吸收，形成高純氨水（濃度16%以上）或銨鹽產品，可直接回用于生產工藝或進行銷售。廢水由進水口至塔底的過程中氨氮濃度逐漸降低，至塔底出水口時降至10mg/L以下，塔底出水經與進塔廢水換熱后可達標排放或回用，也可以根據重金屬含量情況進入金屬回收系統對其中重金屬進行回收。

關鍵技術或設計特征

　　采用重金屬-氨氮-水的藥劑強化熱解絡合-分子精餾分離技術，實現氨氮污染物削減率大于99%，同時全過程無廢水、廢氣、廢渣等二次污染產生。

　　資源回收率高，將廢水中分離出的氨氮回收為高純氨水，重金屬回收為金屬氫氧化物，可回用于生產工藝或直接出售。

　　通過專用塔內件設計技術實現傳質效率提高，漏液降低，拓寬設備彈性負荷。

　　采用重金屬-氨氮-水的藥劑強化熱解絡合-分子精餾分離技術，實現氨氮污染物削減率大于99%，同時全過程無廢水、廢氣、廢渣等二次污染產生。

　　動態集成控制技術實現操作安全性，保證出水合格率為100%。

典型規模

原水氨氮濃度：1-70g/L；

原水重金屬濃度：10-200mg/L；

處理規模：50-3000噸廢水/天。

處理后水中氨氮濃度優于國家排放標準《中華人民共和國污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準，穩定＜10mg/L。

推廣情況

在釩、鉬、鎳、三元電池、稀土、鋯、鈮鉭等行業完成示范工程應用，建立示范工程30余套。

典型案例

（一）江門長優實業有限公司電池材料生產氨氮廢水資源化處理工程，日處理水量800m³/d，高濃度氨氮廢水來源于電池材料的生產過程。該示范工程一期項目和二期項目分別于2009年3月和2012年1月一次開車成功，整套裝置運行穩定，自動化程度高，操作簡單。

該項目2014年度被評為“國家重點環境保護實用技術示范工程”。

（二）技術指標

處理前廢水的氨氮和鎳濃度為8000-16000mg/L和10-20mg/L，處理出水氨氮和鎳達到廣東省《水污染物排放限值》（DB4426-2001）二時段一級標準，標準氨氮允許排放濃度10 mg/L。該工程每年減排氨氮2900t，重金屬鎳4.2t，回收濃氨水18000t、氫氧化鎳7t。

技術信息咨詢單位：中國科學院過程工程研究所；北京賽科康侖環保科技有限公司

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