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案例分享—除氨氮篇|科海思稀土行业蒸氨冷凝水除氨氮项目,出水做到10mg/l以下

2023-11-17558


业主公司: 工程公司:
行       业: 稀土行业 地       区: 山东省
产       品: 特种离子交换树脂 型       号:除氨氮树脂T-42H
需       求: 除氨氮 时       间:2023-11-17

  稀土被称为稀土金属或稀土氧化物或镧系,为镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称,是指采用扩散或沉淀分离等方式从矿物中提取出的稀有的化学元素。

  稀土广泛应用于电子、机械、石油化工、冶金、机械、新能源、环保等多众多领域,因此作为绿色经济的重要组成部分,稀土矿藏的开采越来越重要和有价值,然而在稀土冶炼过程中会不可避免地产生氨氮废水。

  稀土冶炼过程中的氨氮废水主要有硫铵废水和氯铵废水两种,硫铵废水来源于稀土分离氨皂化及生产碳酸稀土过程,主要污染物为硫酸铵,且含有大量的 Mg2 + 、Ca2 + 、Cl-等杂质离子,废水成分比较复杂;氯铵废水来源于稀土萃取分离生产过程,主要污染物为氯化铵,由于在生产过程中所用的水为纯净水,因此废水中其它杂质相对偏少。

  稀土氨氮废水具有水量大、成分复杂、硬度高、氨氮含量高、高污染、难处理的特点,大量的含氨氮废水被直接排放,会对生态环境构成威胁,同时也会造成氨盐和水资源的严重浪费和流失。目前处理稀土氨氮废水的工艺主要有蒸发结晶法、吹脱法、化学沉淀法、离子交换法等。

  蒸发结晶法用于处理稀土氨氮废水,将水以热水或蒸馏水的方式循环使用,铵盐以结晶方式回收。这种方法适用于铵盐含量高的废水,且废水中杂质较少,便于回收铵盐产品,进而使消耗蒸汽的成本和产品价格相互抵消。

  吹脱法是基于气液传质原理,通过调节 ph 值使NH4 +转化为游离态 NH3,然后大量曝气促使水中 NH3 解吸向大气中转移,以达到去除氨氮的目的。这种方法处理成本较高,且容易二次污染。

  化学沉淀法是在一定的 pH 条件下,水中的 Mg2 + 、HPO43 - 和 NH4 +可以生成磷酸铵镁沉淀,而使铵离子从水中分离出来。这种方法磷和镁盐的使用成本过高,另外所产生的污泥处理途径较少,国内应用较少。

  离子交换法是利用固相离子交换及功能基团所带的可交换离子,与接触交换剂的溶液中相同电性的离子进行交换反应,以达到离子的置换、分离、去除、浓缩等目的,具有投资小、占地小、工艺简单、操作方便等特点,适合氨氮的深度处理。

  某稀土公司拥有国内目前完整的精矿处理、萃取分离、沉淀结晶、稀土深加工等完整产业链,“25000 吨/年氯化稀土冶炼分离转型升级搬迁入园项目”在建设过程中发生变化,其中碳沉工艺用水由回用氯化铵蒸发结晶冷凝水调整为采用氯化铵蒸发结晶冷凝水+蒸汽冷凝水+纯水,增加纯水制备排水。

  作为节水型企业,本项目生产工艺废水均综合利用,无生产工艺废水外排,车间地面清洁水沉淀后回用至氯化铵装置,氯化铵装置冷凝水车间回用后剩余部分经反渗透处理后补充循环水系统。在MVR蒸发冷凝水除氨氮实际运行过程中,反渗透处理工艺运行成本高,且废水量大,不能达到相关排放标准。

  科海思作为集废水处理、资源回收、化工工艺等业务为一体的环保综合服务商,氨氮去除技术领域专利——“一种蒸发冷凝水去除氨氮装置”(证书号:第19422309号;专利号:ZL 202221044854.6)可以在去除氨氮的过程中得到的高浓再生液可重新回到MVR蒸发系统,有效解决现有技术中低浓度氨氮难降低、去除氨氮设备太大、运行成本高等问题。

  

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  本MVR蒸发冷凝水除氨氮项目运行水量35吨/小时,日运行24小时,入水氨氮含量为150-300mg/L,科海思利用氨氮去除技术领域专利,采用T-42H树脂吸附铵根离子,出水做到10mg/l以下,远远小于排放指标要求的15mg/L。

  氨在水体里面以一水合氨的形式存在,在pH值9以下的时候会电离为铵根离子(NH4+)和氢氧根(OH-),铵根为正1价阳离子,T-42H树脂为强酸型阳离子交换树脂,具有较高的交换容量和非常好的物理及化学稳定品质,如果PH值偏低氨以铵盐的形式存在,会更加有利于树脂对氨的选择性吸附。

  与此同时T-42H树脂具有较好的抗有机物污染能力,在系统饱和后用4%—5%的盐酸或者硫酸作为再生剂,出水稳定性佳,得到高纯度的铵盐溶液,并可根据水质和水量情况调整设备的大小,对于高浓再生铵盐溶液可重新蒸发结晶处理。

  

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  项目现场

  

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项目现场

  

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  项目现场


  T-42H除氨氮树脂通常以潮湿的氢型供应,具有较广泛的PH及温度适应范围,其无裂纹特性和均匀的粒度,具有传统离子交换树脂无法取代的优势,可以减少压力损,延长树脂寿命,保证出水品质。

  T-42H处理精度大,可将氨氮含量做到0.02ppm以下,交换容量大,实际交换容量可达30-40g/l。在应用过程中具有操作简单、自动化强、不受温度限制的优点,尤其适合中低浓度(500mg/l以内)的氨氮的深度去除以及浓度氨氮(500-5000mg/l)的浓缩回收利用方面。