[發明專利]一種用集成膜技術處理稀土冶煉高氨氮廢水的方法及裝置

在審

• 申請號: 201810156268.2
• 申請日: 2018-02-24
• 公開（公告）號: CN108128939A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 麥兆環;熊繼海;吳九九;江成;桂雙林;朱志強
• 申請（專利權）人: 江西省科學院能源研究所
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/16;C02F101/16
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種用集成膜技術處理稀土冶煉高氨氮廢水的方法及裝置，所述方法采用壓濾/粗過濾+絡合?超濾+反滲透的工藝流程，通過預除雜、絡合?超濾耦合和反滲透對稀土冶煉高氨氮廢水進行處理。所述裝置包括依次連接的粗過濾裝置、超濾進料泵、超濾壓力閥、超濾壓力表、絡合劑水箱、超濾濃縮液罐、超濾膜組件、反滲透進料泵、pH調節罐、反滲透壓力閥、反滲透壓力表、反滲透膜組件、反滲透產水罐和反滲透濃縮液罐。本發明不僅有效解決了離子型稀土工業廢水的處理以及達標排放問題，而且能夠回收利用其中的氨氮，具有分離和回收效率高、工藝簡單、操作方便等優點，在稀土工業中有很大的發展潛力和廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種用集成膜技術處理稀土冶煉高氨氮廢水的方法及裝置，屬廢水處理技術領域。

背景技術

稀土元素是信息技術、生物技術、能源技術等高技術領域和國防建設的重 要基礎材料，有“現代工業維生素”和“新材料寶庫”的美稱。我國稀土礦物 產量一直居于世界第一，離子型稀土資源占世界同類資源的90％，其中贛南地區 的離子型稀土資源占全國同類資源的65％。

然而，稀土開采過程中產生大量氨氮廢水，已成為最具挑戰的研究課題之一。目前我國南方離子型稀土礦的處理量達5×10⁴ t/年，產生的氨氮廢水高達2×10⁶ m³/年，其中氨皂排水、稀土皂母液、碳銨沉淀母液和碳銨沉淀物洗水中NH₄⁺-N濃度分別為0.9~6.5、52.2~95.4、10.8~21.6和2.2~5.4 g/L，遠遠超出我國《稀土工業污染物排放標準》(GB26451-2011)中對氨氮的排放標準。因此，對稀土工業中氨氮廢水的治理顯得尤為迫切。

傳統的氨氮廢水處理方法主要有蒸發濃縮法、折點氯化法、氨氣吹脫法、離子交換法以及生物法等。這些方法雖各有特點，但也有一定的局限性，在不同程度存在著耗能大、費用高、效率低、二次污染等缺陷，導致生產成本居高不下。開發一套完全成熟的、生產能力高且耐高濃度氨氮的經濟型分離工藝已成為稀土工業廢水處理和稀土化合物及材料大規模生產和推廣應用的關鍵。

膜分離技術是20世紀中期發展起來的新型分離技術，具有效率高、能耗低、 無相變、工藝簡單、連續化操作和環境友好等特點。和傳統分離氨氮廢水的方 法相比，膜分離技術具有明顯的節能優勢，已在分離、回收和濃縮溶液中的無 機物和有機物中推廣使用。

采用單一的膜工藝方法較難達到理想的處理效果，對于以無機鹽為主的高氨氮稀土冶煉廢水，采用集成膜處理工藝，可實現高效、低能耗、資源化三者兼備的目標。

發明內容

本發明的目的是，針對贛南地區離子型稀土冶煉廢水處理較難達到處理效果的狀況，為了最大限度地回收水資源和廢水中氨氮，本發明提供一種用集成膜技術處理稀土冶煉高氨氮廢水的方法及裝置。

實現本發明的技術方案如下，一種用集成膜技術處理稀土冶煉高氨氮廢水的方法，所述方法采用集成膜工藝處理廢水，所述集成膜工藝包括絡合-超濾耦合和反滲透。

所述絡合-超濾耦合，對經預處理的稀土冶煉廢水清液采用超濾膜工藝通過超濾單元進行過濾，去除廢水原液中大于0.1μm的膠體、顆粒物；采用絡合水處理劑濃縮與回收重金屬，得到超濾濃縮液和超濾透過液，透過液污染指數SDI≦3，滿足反滲透進水條件。

所述反滲透，對超濾透過液進行脫鹽，超濾透過液中的水透過反滲透膜形成反滲透產水，反滲透單元截留液側為濃縮的氨氮溶液。

一種用集成膜技術處理稀土冶煉高氨氮廢水的方法，包括如下步驟：

（1）將稀土冶煉高氨氮廢水進行預除雜，使稀土冶煉廢水澄清，得清液；

（2）依次經如下膜工藝步驟組成的集成膜工藝進行處理：