鉬酸銨廢水處理工藝
1、引言
鉬是一種稀有金屬,較為昂貴,鉬酸銨也是化工行業(yè)的一種重要產(chǎn)品。隨著工業(yè)的快速發(fā)展,鉬酸銨的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴大,鉬酸銨廢水量也隨之快速增長。鉬酸銨廢水中含有Cu,Pb,Zn等重金屬,如廢水排至外環(huán)境,不但會造成環(huán)境污染,還會造成資源浪費。本著節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟的理念,對鉬酸銨廢水進行處理并綜合利用具有重要意義。
2、廢水成分
以現(xiàn)實中某企業(yè)為例,鉬酸銨廢水主要成分見表1。
3、處理工藝
鉬酸銨廢水處理工藝主要由3個環(huán)節(jié)組成,分別為金屬離子沉淀、脫氨和蒸發(fā)結(jié)晶。工藝流程見圖1。
溶液處理流程依次為金屬離子沉淀、脫氨和蒸發(fā)結(jié)晶,最終處理結(jié)果為含鉬沉淀渣、稀氨水、雜鹽晶體和冷凝水。含氨氮溶液經(jīng)過預(yù)處理工序除去鈣、鎂、銅、硫酸根等陰陽離子,進入脫氨工序經(jīng)加堿調(diào)整pH值、蒸汽加熱精餾回收氨水回用于鉬酸銨生產(chǎn),塔底雜鹽溶液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、干燥,包裝回收雜鹽產(chǎn)品對外銷售。
3.1 金屬離子沉淀
鉬酸銨廢水首先進入原水池進行緩沖(24h),然后經(jīng)提升泵送入攪拌反應(yīng)桶,在攪拌條件下向反應(yīng)桶中分別加入硝酸鋇和PAM,經(jīng)反應(yīng)桶反應(yīng)后自流進入一段濃密機進行分離,上清液自流進入中間儲池1(6h)。中間儲池1緩存的溶液經(jīng)過提升泵提升進入反應(yīng)桶,在攪拌條件下向反應(yīng)桶中分別加入碳酸鈉和PAM,經(jīng)沉淀反應(yīng)使得溶液中的陽離子,如鐵離子、鈣離子、鎂離子等沉淀下來,經(jīng)反應(yīng)桶反應(yīng)后自流進入二段濃密機進行分離,上清液自流進入中間儲池2(6h)。中間儲池2緩存的溶液經(jīng)過提升泵提升進入反應(yīng)桶,在攪拌條件下向反應(yīng)桶中加入硫化鈉和PAM,經(jīng)沉淀反應(yīng)使得溶液中的陽離子,如銅離子、鈣離子、鎂離子等進一步沉淀下來,經(jīng)反應(yīng)桶反應(yīng)后自流進入三段濃密機進行分離,上清液自流進入中間儲池3(6h)。廢水再進入到纖維球過濾器,進一步除掉溶于水中的沉淀,然后進入中間儲池4(6h)。纖維球過濾器應(yīng)定期進行反沖洗。經(jīng)濃密機底液流出的含水泥渣進入污泥池,經(jīng)泵提升進入板式壓濾機進行壓濾,壓濾得到的含鉬沉淀渣用于鉬鐵冶煉,液體返回溶液儲池進一步進行處理。
金屬離子沉淀涉及的主要化學(xué)反應(yīng)如下,處理效率為100%。
3.2 脫氨
預(yù)處理后緩存于中間儲池4的廢水,經(jīng)過提升泵進入進料換熱器,與微負壓脫氨塔塔釜液進行換熱,預(yù)熱后的溶液進入微負壓脫氨塔。從微負壓脫氨塔塔頂出來的含氨蒸汽經(jīng)塔頂冷凝器進入氨水制備系統(tǒng)進行氨水制備,氨水回用于生產(chǎn)。在氨水制備系統(tǒng)部分未被吸收的含氨氣體進入尾氣吸收塔,進一步吸收氣體中的氨氣,吸收后部分不凝氣排空。塔釜液經(jīng)過換熱后去蒸發(fā)原水池(6h)或蒸發(fā)原液罐。
脫氨涉及的主要化學(xué)反應(yīng)如下:
3.3 蒸發(fā)
蒸發(fā)原水池(6h)或蒸發(fā)原液罐的溶液通過進料泵進入進料預(yù)熱器預(yù)熱,預(yù)熱后物料依次進入第三效蒸發(fā)器、第二效蒸發(fā)器、第一效蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮,達到濃度要求后的物料由出料泵泵入結(jié)晶器冷卻結(jié)晶,結(jié)晶后溶液由離心機離心,分離出雜鹽晶體去干燥包裝系統(tǒng)進行包裝。雜鹽作為產(chǎn)品減水劑使用或外售。
4、結(jié)論
通過以上處理方法,鉬酸銨廢水全部蒸發(fā),為零排放。蒸發(fā)后產(chǎn)生的雜鹽主要成分為硫酸鹽、硝酸鹽、亞硫酸鹽,可作為產(chǎn)品減水劑使用或外售,符合《混凝土減水劑質(zhì)量標準和試驗方法》(JGJ56-1984)要求。綜上,在企業(yè)經(jīng)費不足的情況下,該方法可作為鉬酸銨廢水處理的過渡方法使用。(來源:遼寧省環(huán)境科學(xué)研究院)