[發明專利]一種含氨廢液中NH₃-N的回收方法有效

申請號：	201310144190.X	申請日：	2013-04-23
公開（公告）號：	CN103214047A	公開（公告）日：	2013-07-24
發明（設計）人：	權英;陳曉彤;王陽;劉兵;唐亞平	申請（專利權）人：	清華大學
主分類號：	C02F1/04	分類號：	C02F1/04;C01C1/02;C02F101/16
代理公司：	北京路浩知識產權代理有限公司 11002	代理人：	王朋飛
地址：	100084 北京市海***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種廢液 nh sub 回收方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種廢液處理方法，具體地說，涉及一種含氨廢液中NH₃-N的回收方法。

背景技術

高溫氣冷堆核燃料元件陶瓷UO₂核芯顆粒生產采用溶膠-凝膠法，所用膠凝介質主要為氨水，工藝過程包括濕法和干法兩部分，其中濕法部分包括溶解、制膠、分散、陳化、洗滌、干燥等步驟。首先，以分析純的硝酸加熱溶解U₃O₈固體粉末制備硝酸鈾酰水溶液，與多種添加劑按一定配方和工序配制成含一定鈾濃度的膠體，其中包括兼具絡合劑和緩沖劑作用的尿素、粘接劑聚乙烯醇、交聯劑四氫糠醇等有機物；然后，膠液經壓力式振動噴嘴分散成均勻膠滴，滴液經氨氣區后進入氨水柱中逐漸固化成凝膠球；所得凝膠球在氨水陳化，再用稀氨水洗滌凝膠球，以除去其中硝酸銨；最后，通過真空干燥去除其中的水分得到干燥凝膠球。因此，在生產過程中會產生大量的含氨、鈾、有機物、硝酸鹽等物質的低放射性廢水。由于廢水成分比較復雜，廢水處理工藝流程相應較長。其第一步是去除并回收其中的揮發性氨，為廢液的進一步處理創造條件，回收的氨可以在溶膠-凝膠工藝中作為原料回用。

廢水的放射性低于2.6×10²Bq/L，其中氨濃度大于5g/L，并以兩種形式存在：融入水中的游離氨氣（NH₃）及發生水解反應后產生的銨根離子（NH₄⁺）。目前氨水處理回收對象絕大多數為非放射性廢水，工藝方法一般是在高溫條件下，通過提高廢水pH值、曝氣等物理作用促使氨從水中逸出，通常也會采用高壓條件促使氨氣溶解在吸收液中，提高回收氨水濃度。NH₃-N是水(廢水)中氨氮含量指標,有標準控制值。針對含較高濃度NH₃-N（濃度大于5g/L）的廢水，目前主要處理方法有吹脫法和蒸餾法。而核燃料元件陶瓷UO₂顆粒生產過程中產生的含氨工藝廢液屬于低放射性廢液，必須在有效除氨同時避免放射性物質夾帶；同時要充分考慮工藝設備的安全性，盡量避免高溫、高壓等極端條件。吹脫法處理低放射性含氨廢液容易產生大量放射性廢氣，在增加能耗的同時還會在應用中形成新的污染；而常規蒸餾法如果不能夠很好的控制加熱條件，加熱過程中會發生氨氣的迅速釋放，產生大量的霧沫夾帶，導致放射性物質的逸出。因此，目前尚缺乏一個有效處理含高濃度NH₃-N低放射性廢液的工藝。

發明內容

本發明的目的是提供一種廢水處理方法，尤其是一種高濃度含氨廢液中NH₃-N的回收方法，可以應用于低放射性高濃度含氨廢液的處理。

為了實現本發明目的，本發明提供了一種含氨廢液中NH₃-N的回收方法，該方法包括：

（a）將含氨廢液加入加熱容器中加熱，形成氨蒸氣；

（b）將氨蒸氣通入降膜式冷凝吸收塔中冷凝，冷凝的氨蒸氣流入塔底，形成氨水；

（c）塔底的氨水經冷卻回流到塔頂，并噴灑，與進入塔內的未冷凝的氨蒸氣接觸；

（d）經歷循環吸收，獲得濃度大于5%的氨水。

原始的含氨廢液可以經過沉淀和熱交換等預處理后，通入加熱容器，該加熱容器可以為蒸發釜。

經歷循環吸收后，剩余的尾氣，可以通入尾氣吸收槽內與水接觸反應成氨溶液；之后的廢氣，可以通入尾氣降解槽內與酸接觸反應成銨鹽溶液。

更優的，在步驟（a）中間歇向加熱容器中補加含氨廢液，保證含氨廢液總體積占加熱容器容積的五分之一以上、五分之四以下。

待廢液蒸發至不低于加熱容器容積五分之一時補料，可以防止體系內高分子因為溶液濃縮變粘稠而導致結垢。

更優的，含氨廢液總體積占加熱容器容積的三分之一以上、三分之二以下。