[發(fā)明專利]一種稀土萃取分離含氯化銨廢水的組合處理方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410344255.X
• 申請(qǐng)日: 2014-07-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104140174A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓樹(shù)民;孟憲昴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/06
• 分類號(hào): C02F9/06;C02F9/10;C01C1/16
• 代理公司: 石家莊一誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13116
• 代理人: 續(xù)京沙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境工程和化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種廢水的處理方法。

技術(shù)背景

稀土萃取分離過(guò)程中產(chǎn)生大量的含氯化銨廢水，水中的污染組份以氯化銨鹽為主，濃度變化范圍在400.0-150000.0mg/l之間，鈣鎂離子440.0-3500.0mg/l，氟離子1.0-50.0mg/l，其他重金屬離子累計(jì)5.0-100.0mg/l，油類萃取劑等有機(jī)污染物20.0-3000.0mg/l，COD500.0-5000.0mg/l，該廢水成份復(fù)雜，無(wú)法用常規(guī)的水處理工藝和技術(shù)進(jìn)行有效的治理。

已知稀土冶煉分離工藝采用工業(yè)級(jí)的氨水(NH₃·H₂O)、碳酸氫銨(NH₄HCO₃)、重堿(NaHCO₃)、純堿(Na₂CO₃)、氫氧化鈉(NaOH)、鹽酸(HCl)、以及專用的萃取劑等作為選冶藥劑。使用氨水作為皂化劑時(shí)和使用銨鹽作為稀土金屬沉淀劑時(shí)會(huì)產(chǎn)生大排量高中低濃度的氯化銨廢水，雖然可以利用先進(jìn)的蒸發(fā)濃縮工藝和裝置把廢水中的氯化銨蒸發(fā)結(jié)晶出來(lái)，但是運(yùn)行成本過(guò)高，難以承受。同時(shí)，由于廢水中含有鈣鎂離子和油性萃取劑等雜質(zhì)，極易導(dǎo)致蒸發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生污垢，嚴(yán)重影響蒸發(fā)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，甚至造成整個(gè)水處理設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行癱瘓。因此，對(duì)稀土萃取分離過(guò)程中產(chǎn)生不同濃度的氯化銨廢水，首先進(jìn)行除雜處理和必要的低成本濃縮減量化處理是必不可少的。從資源化利用的角度，對(duì)稀土萃取分離生產(chǎn)中產(chǎn)生的氯化銨廢水進(jìn)行綜合治理，一方面通過(guò)廢水凈化處理將脫鹽純水回用于生產(chǎn)工藝，另一方面將廢水中含有的氯化銨提取出來(lái)作為農(nóng)用化肥原料，已成為國(guó)內(nèi)外萃取分離稀土行業(yè)具有挑戰(zhàn)性的的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供一種能耗低、運(yùn)行成本低、操作簡(jiǎn)單、廢水回收率高、無(wú)二次污染廢水排放的稀土分離產(chǎn)生的氯化銨廢水的組合處理方法。本發(fā)明主要是對(duì)不同濃度氯化銨廢水按特定的順序和處理目標(biāo)進(jìn)行系列化的脫鹽和濃縮減量化處理，最后通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶處理得到滿足農(nóng)用肥標(biāo)準(zhǔn)的氯化銨產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)脫鹽凈化水的循環(huán)利用和零排放。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

(1)廢水預(yù)處理

根據(jù)廢水含氯化銨的濃度不同，對(duì)廢水進(jìn)行分流處置；按濃度分類：氯化銨濃度≤3.5％的較低濃度的銨鹽廢水、氯化銨濃度3.5％-8.0％的中等濃度氯化銨廢水和氯化銨濃度≥8.0-15.0％的高濃度的銨鹽廢水，將不同濃度的銨鹽廢水分別排入不同的廢水中和調(diào)節(jié)池內(nèi)，在調(diào)節(jié)池進(jìn)行隔油、均質(zhì)、曝氣處理；再對(duì)廢水進(jìn)行電絮凝破乳、氣浮除油和加入活性炭粉深度除油，接著進(jìn)入攪拌反應(yīng)池加入氨調(diào)節(jié)pH值至7.0-7.5、加入磷酸氫銨等溶解性磷酸鹽，通過(guò)生成磷酸鹽沉淀去除鈣鎂等重金屬離子，銨鹽廢水進(jìn)入混凝沉淀池，充分沉降陳化，上清液再經(jīng)過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾、活性炭過(guò)濾和UF超濾過(guò)濾預(yù)處理，將上述處理的廢水送入NF納濾膜設(shè)備進(jìn)一步預(yù)處理。

(2)中低濃度氯化銨廢水的電滲析(ED)和海水淡化反滲透膜(SWRO)組合處理

將中低濃度的氯化銨廢水進(jìn)行上述預(yù)處理后，氯化銨濃度為3.5％-8.0％的中濃度廢水先給入電滲析(ED)裝置進(jìn)行濃縮處理，析出的淡水出水再進(jìn)入海水淡化反滲透膜(SWRO)裝置；而濃度≤3.5％的低濃度廢水則先進(jìn)入海水淡化反滲透膜(SWRO)裝置進(jìn)行脫鹽處理，海水淡化反滲透(SWRO)排出的濃度5.0-7.0％的濃水出水再進(jìn)入電滲析(ED)裝置進(jìn)行濃縮處理；銨鹽廢水通過(guò)電滲析與反滲透設(shè)備組合工藝處理后，最終使?jié)饪s液氯化銨濃度提升至14.0-15.0％，濃縮液的體積降至原廢水體積的10.0-50.0％，送下一工序進(jìn)行蒸發(fā)濃縮處理；海水淡化反滲透膜(SWRO)裝置另一側(cè)排出的淡水即脫鹽凈化水回收率為50-70％，該海水淡化反滲透膜(SWRO)裝置透析出的脫鹽凈化水返回生產(chǎn)系統(tǒng)回用或進(jìn)一步脫鹽純化處理后返回生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)利用。

(3)高濃度氯化銨廢水和濃縮液的蒸發(fā)結(jié)晶處理