一种高氨氮含锰铀废水处理方法技术

技术编号:20854031 阅读:43 留言:0更新日期:2019-04-13 10:32
本发明专利技术涉及一种高氨氮含锰铀废水处理方法,包括以下步骤:(1)将生石灰与水混合,搅拌成均匀浆体状得到石灰浆体;(2)将步骤(1)所得的沉渣在下次操作时再返回步骤(1);(3)向步骤(1)所得上清液中加入可溶性碳酸盐,除去一定量的钙离子;(4)将步骤(3)所得的滤液超滤后,通入气态膜装置;(5)将步骤(4)所得的吸收液进行蒸发浓缩至饱和溶液后,结晶获得相应的铵盐产品,结晶母液与下一次吸收液合并再次蒸发浓缩结晶。本发明专利技术既实现了废水中锰、铀等有害元素的去除,保证了废水的达标排放;又可将废水中的氨氮制成硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、磷酸铵及氨水等副产品,实现了废物的资源化的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种高氨氮含锰铀废水处理方法
本专利技术属于铀资源提取三废处理
,具体涉及一种高氨氮含锰铀废水处理方法。
技术介绍
在天然铀的生产工艺中,从矿石制取核纯化合物,要经过矿石破磨、浸出,提取和纯化精制等诸多工序,会产生大量的放射性废水。废水中往往含有氨氮、锰离子、铀元素等有害杂质,而且有时氨氮浓度较高,可达到500mg/L以上,既不能返回生产工艺使用,更不能直接排入水体污染环境。对于此类废水的处理,目前还缺乏经济有效的手段,造成了大量高氨氮放射性废水的积存,形成了一定的环境风险。对于含铀放射性废水的处理,有膜处理法、生物处理法、零价铁还原法、化学沉淀法等,但目前的膜分离方法,往往需要多级才能将铀浓度降至外排标准,致使应用成本增加,而且所得分离后的浓水还需要进一步处理;生物材料的主要作用是吸附,虽然可起到一定的作用,但目前还只是处于实验研究阶段,短期内难以较大规模应用;零价铁适用于微量铀的去除,但对含铀废水水质要求较高,而且作用时间相对较慢,使用过程中还要注意铁的过度氧化。目前来看较为成熟的,工业上通常采用的多为絮凝沉淀法,即向废水中加入可溶性铁盐,再加入石灰乳,调节废水的pH,使铁盐形成絮凝物,石灰乳沉渣与铁盐絮凝物共同吸附载带废水中的放射性元素铀,从而达到去除效果,但中和pH一般较高,所以会产生大量的沉渣。对于废水中高浓度氨氮的处理,目前较为成熟的应用较多的是空气吹脱法与气提法。机理均是将废水的pH调节至碱性,将离子态铵转化为游离的分子态氨,然后通入空气将氨吹脱载带出去。相比较而言,气提法使用蒸汽,吹脱温度较高,效率较高,但能耗也大幅增加。但两种方法通常只能将废水中的氨氮降至某一浓度,难以直接达到外排标准,还需要和其他低浓度氨氮处理方法相结合,导致工艺流程冗长复杂。而且氨氮去除效率影响因子多,特别是吹脱法在冬季,由于温度较低,其效率会大大降低,往往会影响工艺的正常运行。另外,含氨氮的气体不能直接排入大气,必须采用吸收剂进行吸收,以保证外排气体中氨氮浓度的达标,进一步增加了工艺的复杂性。综合来看,目前对于既含铀、锰,又含高浓度氨氮的放射性废水的处理缺乏相应的研究,更是没有成型的处理工艺流程,致使此类废水的处理难以施行,随着水量的积存,环境风险也逐渐增加,给我国绿色铀矿山的建设提出了进一步的挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:针对我国既含高浓度氨氮,又含铀的放射性废水处理中存在的问题,从新材料的引入出发,结合新工艺的开发以及传统工艺的优化,开发出一种高氨氮含铀废水的处理工艺,保证废水达标排放的同时,实现废水中有用组分的资源化,为我国此类放射性废水的处理提供一条新途径,以促进我国绿色铀矿山的建设。本专利技术的技术方案如下:一种高氨氮含锰铀废水处理方法,包括以下步骤:(1)将生石灰与水混合,搅拌成均匀浆体状得到石灰浆体;向所处理废水中加入所述石灰浆体,调整pH至11.5以上,搅拌反应10min以上,浆体沉降分离,分别得到上清液和沉渣;(2)将步骤(1)所得的沉渣在下次操作时再返回步骤(1),利用其中未反应的有效成分,降低试剂消耗,同时对沉渣进行陈化,减少体积;陈化4次后,从第5次开始,根据每次陈化新产生的沉渣质量,排出相应质量的沉渣;(3)向步骤(1)所得上清液中加入可溶性碳酸盐,除去一定量的钙离子,保持钙离子浓度不超过400mg/L,搅拌反应10min,得到浆体;将所得浆体过滤分离,得到滤液和滤渣,将滤渣排出;(4)将步骤(3)所得的滤液超滤后,通入气态膜装置,膜两侧压差大于0.005Mpa,操作温度维持5℃以上,膜吸收侧用相应试剂做吸收剂;处理后得到高氨氮浓度的吸收液和去除氨氮的废水,废水中氨氮浓度降至10mg/L,利用硫酸调节pH至6-9后外排;(5)将步骤(4)所得的吸收液进行蒸发浓缩至饱和溶液后,结晶获得相应的铵盐产品,结晶母液与下一次吸收液合并再次蒸发浓缩结晶。优选的,步骤(1)中,所述的生石灰质量百分比为10%~20%。优选的,步骤(1)中,上清液中铀浓度降至0.04mg/L以下,锰浓度降至0.5mg/L以下。优选的,步骤(3)中,所述的可溶性碳酸盐为碳酸钠。优选的,步骤(3)中,所述的可溶性碳酸盐为碳酸钾。优选的,步骤(3)中,所述的可溶性碳酸盐的加入量为使钙离子完全沉淀理论用量的1.0-1.5倍。优选的,步骤(4)中,所述的气态膜装置采用聚丙烯中空纤维膜。优选的,步骤(4)中,所述的气态膜装置采用聚四氟乙烯中空纤维膜。优选的,步骤(4)中,所述的相应溶液为硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、水。优选的,所述的蒸发浓缩采用机械式蒸汽再压缩技术,控制温度为100℃-110℃。本专利技术的显著效果在于:高氨氮铀废水采用所专利技术的石灰浆沉淀预处理—清液气态膜分离氨氮—氨氮吸收液MVR浓缩结晶处理工艺,处理后废水中铀浓度降至0.04mg/L以下,锰浓度降至0.5mg/L以下,氨氮浓度降至10mg/L以下。既实现了废水中锰、铀等有害元素的去除,保证了废水的达标排放;又可将废水中的氨氮制成硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、磷酸铵及氨水等副产品,实现了废物的资源化的目的。附图说明图1为本专利技术所述的一种高氨氮含锰铀废水处理方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术所述的一种高氨氮含锰铀废水处理方法作进一步详细说明。本专利技术针对废水既含铀又含锰的特性,先调高废水pH,使锰离子转化为氢氧化锰,再借助搅拌作用,利用氧将氢氧化锰快速氧化为水合氧化锰絮状沉淀物,和加入的pH调节剂—石灰乳共同载带去除废水中的铀,从而一并将铀锰从溶液中去除。此时废水中的氨氮随着pH的升高已转化为游离的NH3,将含游离NH3的废水引入疏水气态膜,借助膜两侧NH3分压差,使游离的NH3穿过气态膜从高浓度一侧扩散到另一侧,再利用相应吸收剂吸收,吸收后的浓溶液采用机械式蒸汽再压缩技术(MVR)浓缩制得相应产品,从而完成氨氮的去除与回收。一种高氨氮含锰铀废水处理方法,包括以下步骤:(1)将生石灰与水混合,搅拌成均匀浆体状得到石灰浆体;向所处理废水中加入所述石灰浆体,调整pH至11.5以上,搅拌反应10min以上,浆体沉降分离,分别得到上清液和沉渣;(2)将步骤(1)所得的沉渣在下次操作时再返回步骤(1),利用其中未反应的有效成分,降低试剂消耗,同时对沉渣进行陈化,减少体积;陈化4次后,从第5次开始,根据每次陈化新产生的沉渣质量,排出相应质量的沉渣;(3)向步骤(1)所得上清液中加入可溶性碳酸盐,除去一定量的钙离子,保持钙离子浓度不超过400mg/L,搅拌反应10min,得到浆体;将所得浆体过滤分离,得到滤液和滤渣,将滤渣排出;(4)将步骤(3)所得的滤液超滤后,通入气态膜装置,膜两侧压差大于0.005Mpa,操作温度维持5℃以上,膜吸收侧用相应试剂做吸收剂;处理后得到高氨氮浓度的吸收液和去除氨氮的废水,废水中氨氮浓度降至10mg/L,利用硫酸调节pH至6-9后外排;(5)将步骤(4)所得的吸收液进行蒸发浓缩至饱和溶液后,结晶获得相应的铵盐产品,结晶母液与下一次吸收液合并再次蒸发浓缩结晶。优选的,步骤(1)中,所述的生石灰质量百分比为10%~20%。优选的,步骤(1)中,上清液中铀浓度降至0.04mg/L以下,锰浓度降至0.5mg/L以下。优选的,步本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种高氨氮含锰铀废水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将生石灰与水混合,搅拌成均匀浆体状得到石灰浆体;向所处理废水中加入所述石灰浆体,调整pH至11.5以上,搅拌反应10min以上,浆体沉降分离,分别得到上清液和沉渣;(2)将步骤(1)所得的沉渣在下次操作时再返回步骤(1),利用其中未反应的有效成分,降低试剂消耗,同时对沉渣进行陈化,减少体积;陈化4次后,从第5次开始,根据每次陈化新产生的沉渣质量,排出相应质量的沉渣;(3)向步骤(1)所得上清液中加入可溶性碳酸盐,除去一定量的钙离子,保持钙离子浓度不超过400mg/L,搅拌反应10min,得到浆体;将所得浆体过滤分离,得到滤液和滤渣,将滤渣排出;(4)将步骤(3)所得的滤液超滤后,通入气态膜装置,膜两侧压差大于0.005Mpa,操作温度维持5℃以上,膜吸收侧用相应试剂做吸收剂;处理后得到高氨氮浓度的吸收液和去除氨氮的废水,废水中氨氮浓度降至10mg/L,利用硫酸调节pH至6‑9后外排;(5)将步骤(4)所得的吸收液进行蒸发浓缩至饱和溶液后,结晶获得相应的铵盐产品,结晶母液与下一次吸收液合并再次蒸发浓缩结晶。

【技术特征摘要】
1.一种高氨氮含锰铀废水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将生石灰与水混合,搅拌成均匀浆体状得到石灰浆体;向所处理废水中加入所述石灰浆体,调整pH至11.5以上,搅拌反应10min以上,浆体沉降分离,分别得到上清液和沉渣;(2)将步骤(1)所得的沉渣在下次操作时再返回步骤(1),利用其中未反应的有效成分,降低试剂消耗,同时对沉渣进行陈化,减少体积;陈化4次后,从第5次开始,根据每次陈化新产生的沉渣质量,排出相应质量的沉渣;(3)向步骤(1)所得上清液中加入可溶性碳酸盐,除去一定量的钙离子,保持钙离子浓度不超过400mg/L,搅拌反应10min,得到浆体;将所得浆体过滤分离,得到滤液和滤渣,将滤渣排出;(4)将步骤(3)所得的滤液超滤后,通入气态膜装置,膜两侧压差大于0.005Mpa,操作温度维持5℃以上,膜吸收侧用相应试剂做吸收剂;处理后得到高氨氮浓度的吸收液和去除氨氮的废水,废水中氨氮浓度降至10mg/L,利用硫酸调节pH至6-9后外排;(5)将步骤(4)所得的吸收液进行蒸发浓缩至饱和溶液后,结晶获得相应的铵盐产品,结晶母液与下一次吸收液合并再次蒸发浓缩...

【专利技术属性】
技术研发人员:康绍辉樊兴李大炳赵凤岐舒祖骏宋艳
申请(专利权)人:核工业北京化工冶金研究院
类型:发明
国别省市:北京,11

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