[發(fā)明專利]一種降低氨堿工藝中排出的蒸餾清廢液氨氮含量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310618271.9
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103693775A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾松峰;曹正偉;楊建新;匡勇嬌;彭峰;葉平
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東南方堿業(yè)股份有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 湯喜友

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氨堿法制堿工藝的后處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低氨堿工藝中排出的蒸餾清廢液氨氮含量的方法。

背景技術(shù)

氨堿法以食鹽、石灰石為主要原料，以氨作為中間輔助材料制取純堿。每生產(chǎn)1噸純堿，要排出蒸餾廢液約10m³，其中還含固體廢渣。堿性較強的蒸餾廢液經(jīng)CO₂酸性氣體中和后，通過澄清沉降和底流壓濾實現(xiàn)固液分離，得到清廢液，清廢液中除了含有Ca(HCO₃)₂、Na₂CO₃、NaHCO₃、Ca(OH)₂等堿性物質(zhì)之外，還含有大量的NaCl（50～60g/L）、CaCl₂（100～120g/L）等中性物質(zhì)。

在氨堿法純堿生產(chǎn)過程中，氨只生成中間產(chǎn)品，而并不最終進入產(chǎn)品，氨的消耗主要損失于蒸餾清廢液的排放帶走。氨在清廢液中以NH₄Cl、(NH₄)₂CO₃、NH₄OH等形式存在，NH₃-N總濃度一般在50～150mg/l范圍內(nèi)，偶爾可達(dá)300mg/l。該部分氨氮，通過現(xiàn)有蒸餾法，能耗太高，技術(shù)上也難以實現(xiàn)更低濃度的氨氮排放；通過生物法，因為其溫度高，不能實現(xiàn)；通過物理吹脫法，因排放流量大（60萬噸純堿企業(yè)清廢液排放流量達(dá)到600m³/h），不能適用。目前，國內(nèi)外純堿行業(yè)領(lǐng)域還沒有工業(yè)化大規(guī)模采用有效方法去除清廢液中氨氮含量達(dá)到10mg/l以下（國家及地方環(huán)?？刂茦?biāo)準(zhǔn)）的先例。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種降低氨堿工藝中排出的蒸餾清廢液中氨氮含量的方法，該工藝不受溫度、鹽含量等因素的干擾，操作容易控制，氨氮脫除效率高。

為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種降低氨堿工藝中排出的蒸餾清廢液氨氮含量的方法，包括以下步驟：

1）氨堿法制純堿過程排出的含較高濃度氨氮的蒸餾廢液進入中和塔，經(jīng)CO₂中和，在中和的同時，從中和塔的塔底分離出蒸餾廢液中的砂；中和后的蒸餾廢液在廢液折流槽混入絮凝劑后，自流入澄清桶，經(jīng)沉降分離除去其中的固體懸浮物，得到清廢液；

2）步驟（1）所得的清廢液經(jīng)過輸液管送入曲徑混合槽，通過加藥裝置在曲徑混合槽中加入活性有效氯，清廢液與有效氯在曲徑混合槽中混合，充分反應(yīng)至氨氮含量達(dá)到10mg/L以下，達(dá)到可直接排放標(biāo)準(zhǔn)。

為了充分利用氨堿工藝特點，實現(xiàn)可持續(xù)化的工藝，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選的方式，步驟1）所述的CO₂來源于純堿廠石灰石煅燒的窯氣。

上述方案中，通過步驟1）之后所得到的清廢液溫度70～75℃，pH為8.5～11.5，其中NaCl濃度50～60g/l、CaCl₂濃度100～120g/l，氨氮濃度范圍在10～300mg/L，濁度在100ppm以下。在本發(fā)明中，清廢液的pH值較高時也能快速在曲徑混合槽中發(fā)生脫氮反應(yīng)，即使是pH在10.5以上也能快速反應(yīng)。

在本發(fā)明中，所述有效氯以氯酸鈉溶液或液氯的形式添加，添加的有效氯與廢水中的NH₃-N的質(zhì)量濃度之比為（7.0～10.0）:1。

作為本發(fā)明的一種實施方式，上述方案中，所述曲徑混合槽包括反應(yīng)箱，所述反應(yīng)箱被若干平行的擋板分割成相應(yīng)的反應(yīng)室；第一個反應(yīng)室的頂部連接輸液管與加藥裝置；其中偶數(shù)位擋板的底部設(shè)有第一連通口，奇數(shù)位擋板的頂部設(shè)有第二連通口，第一連通口和第二連通口分別將一個反應(yīng)室與其兩側(cè)的反應(yīng)室連通，最后一個反應(yīng)室上設(shè)有排出口。這種結(jié)構(gòu)的曲徑混合槽可以僅僅在第一個反應(yīng)室中安裝攪拌裝置；也可以不用攪拌裝置，而通過在反應(yīng)室中流體的下入上出的方式形成一個充分混合的區(qū)間，充分利用流體本身的流動達(dá)到充分混合反應(yīng)的目的，縮短反應(yīng)時間，并達(dá)到節(jié)約能源和簡化設(shè)備的目的。

在上述方案的基礎(chǔ)上的一種優(yōu)選的方式，所述第一連通口位于偶數(shù)位擋板的一側(cè)的底部，所述第二連通口位于奇數(shù)位擋板頂部遠(yuǎn)離第一連通口所在一側(cè)的另一側(cè)。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)置能夠充分利用流體的流動能，而且第一連通口與第二連通口的開口越小，混合的越充分；優(yōu)選的，所述第一連通口與第二連通口的面積等于輸液管的管口的面積。

本發(fā)明涉及到的主要反應(yīng)過程如下：

1）有效氯以液氯的形式添加：