稀土皂化硫酸铵废水资源化方法技术

本发明专利技术提供了一种稀土皂化硫酸铵废水资源化方法，它对所述硫酸铵废水进行（1）混凝反应+沉淀池”组合的预处理；（2）超滤系统；（3）电渗析系统，经过电渗析系统处理后的浓水进入步骤（4），淡水则进入步骤（5）处理；（4）MVR系统，经过MVR系统处理后的浓盐水结晶后变为固体盐，固体盐作为复合肥原料或作为副产品外售，蒸发冷凝水直接回用作稀土皂化工艺中的硫酸浸提的工艺用水；（5）用纳滤系统对步骤（3）中电渗析的淡水进行处理，纳滤系统透过液作为工艺用水，浓缩液则进返回步骤（3）加入到电渗析进水中。本发明专利技术能够对稀土硫酸铵废水进行综合处理，不仅能不造成环境负担，而且使其能够被资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种，它对所述硫酸铵废水进行（1）混凝反应+沉淀池”组合的预处理；（2）超滤系统；（3）电渗析系统，经过电渗析系统处理后的浓水进入步骤（4），淡水则进入步骤（5）处理；（4）MVR系统，经过MVR系统处理后的浓盐水结晶后变为固体盐，固体盐作为复合肥原料或作为副产品外售，蒸发冷凝水直接回用作稀土皂化工艺中的硫酸浸提的工艺用水；（5）用纳滤系统对步骤（3）中电渗析的淡水进行处理，纳滤系统透过液作为工艺用水，浓缩液则进返回步骤（3）加入到电渗析进水中。本专利技术能够对稀土硫酸铵废水进行综合处理，不仅能不造成环境负担，而且使其能够被资源化利用。【专利说明】
本专利技术涉及一种稀土冶炼硫酸铵废水处理技术。
技术介绍
稀土作为一种战略资源，一直受到世界许多国家的高度重视。我国的稀土产业虽然在整个国民经济中所占比重非常小，年产值在10亿美元以内，但因其特有的战略地位，受到了各级政府部门的高度重视，尤其是近10年来，随着稀土产品在多项应用领域的发展，国家对稀土产业的关注与重视程度也日益增加，多次出台产业政策，一方面促进稀土产业的整体结构优化，另一方面促进稀土工业的发展。稀土冶炼，是稀土分离中的主要方法，在稀土产业链中占据着承上启下的位置，是稀土从原矿到应用之间不可缺少的一个环节，在过去10多年间，我国稀土冶炼工艺发展很快，全国已建成的各类稀土冶炼企业近百家，是国内稀土产业中发展最快的一项，因此，发展稀土冶炼行业节能减排和水资源回用的清洁生产技术具有相当重要的意义。稀土冶炼过程中在对硫酸稀土进彳了阜化时广生大量硫酸按废水。硫Ife按废水呈弱酸性，水量较大，主要污染物为稀土颗粒悬浮物、氨氮以及硫酸根离子。稀土是不可再生的重要战略资源，在国民经济各部门中的应用日益广泛。经过多年发展，我国稀土产业规模不断扩大，但稀土行业发展中仍存在非法开采、产能过剩、生态环境破坏和资源浪费等问题，严重影响了行业的健康发展。统计数据显示，目前，我国的稀土储量占全球36%，产量则占世界97%。由于过度开发，我国的稀土资源储量下降迅速，稀土生产过程中的环境污染问题日益突出。以氨氮为例，稀土行业每年产生的废水量达2000多万吨，其中氨氮含量300~10000mg/L，超出国家排放标准十几倍至上百倍。由于没有针对稀土工业特点的污染物排放标准，长期以来，稀土工业企业污染物排放管理和建设项目的环境影响评价、设计和竣工验`收等，只能执行综合类污染物排放标准，稀土行业生产过程中排放的特征污染物始终未能得到有效控制。据查，国外目前对稀土冶炼氨氮废水处理尚无理想的处理方法，低浓度氨氮废水一般用一些生物法或者化学沉淀法，曾有报到荷兰某厂用活性污泥的方法处理氨氮废水，但处理设备过于庞大。国内稀土硫酸铵废水的处理历来是污水处理的重点和难点，随氨氮废水的种类、氨氮含量的不同主要有物理化学法、化学法、生物法等多种处理工艺方法。对于稀土及冶金行业产生的氨氮废水目前尚无理想的处理工艺。行业中对低浓度和高浓度硫酸铵废水常见的几种处理方式如下: 1、低浓度硫酸铵废水处理方法对于低浓度废水的处理方法有生化处理工艺、沸石离子交换法、低温催化氧化法等。I)生化处理工艺 该工艺利用生物菌将有机氮转化为氨氮，再通过硝化与反硝化将硝态氮还原成气态氮从水中逸出，从而达到脱氮的目的。要求废水中氨氮不能超过200mg/L。2)沸石离子交换法 采用天然沸石做吸收剂吸附氨氮，对氨氮的去除率只有50%。由于该法适合于低浓度(<50mg/L)的氨氮废水,对高浓度的稀土氨氮废水的处理不适用,可以作为一种辅助方法考虑使用。3)纳滤膜法浓缩处理 近年来纳滤海水淡化技术对低浓度硫酸铵废水进行膜法浓缩处理得到大量工艺用纯净水并回收浓度为5.5%~6%的硫酸铵浓缩液，浓缩液可用于回收硫酸铵。硫酸铵是最难处理的无机工业废水之一，该技术不仅可用于硫酸铵废水的处理，还可广泛用于其他无机工业废水的处理及回用。但该系统只能处理低浓度的硫酸铵废水。该纳滤海水淡化技术存在预处理工艺复杂，采用多级纳滤膜浓缩，因而系统庞大投资高。同时运行压力高，导致运行成本高。由于氯根浓度高，对材料耐腐蚀要求高，一般采用双相钢，存在设备腐蚀严重等弊端。另外透过液的硫酸铵浓度高(约100mg/l)，由于浓缩倍数低，浓缩液硫酸铵浓度(约5%~6%)低，导致后续蒸发系统处理量大，蒸发系统的投资和运行成本高。而且在化工厂运行的案例是失败的。2、高浓度氨氮废水处理方法 对高浓度废水的治理可以采用蒸发浓缩法、碱性蒸氨法和化学沉淀法等。I)蒸发浓缩法 中性或酸性废水直接蒸发浓缩回收按盐，工艺简单，废水可以回用实现“零排放”，对各类氨氮废水均适用，但设 备投资大，运行能耗高。2)碱性蒸氨法 包括蒸汽吹脱法和空气吹脱法，其机理是高浓度氨氮在碱性条件下转变为游离氨，被气体由液相吹到气相而分离的方法。蒸汽吹脱法氨氮去除效率高，可以回收氨水加以利用，氨水浓度可以到10%~16%，蒸汽消耗约250~300kg/m3。空气吹脱法相对比较经济，操作方便，但氨氮去除效率比前者低，尤其是高浓度的氨氮废水不能够一次吹脱达到排放标准。该工艺在北方地区冬季需保温厂房，增加了一次性投资。适用于生产中需要氨水的工艺，可部分回用，但装置较大，能耗也高，投资也高，而且存在蒸发后的高浓度母液需要处理，存在闻含盐、闻氣氣和闻COD等问题。3)化学沉淀法 该法是上世纪90年代出现的处理氨氮废水(<50mg/L)的新方法,利用NH4+和Mg2+,PO43^在适当的pH值下可以生成MgNH4PO4沉淀而去除氨氮，该法对氨氮的去除率可达98%以上，得到的MgNH4PO4是一种长效缓释复合肥，肥效利用率高，对作物无伤害，可做堆肥和花园土壤、也可以作为结构制品的阻燃剂或做耐火砖等。处理后的水偏碱性，可用于酸性废水的中和、尾气喷淋吸收等。化学沉淀法由于其采用的原料磷酸、氧化镁或氢氧化镁成本较高，而其最终的产品磷酸铵镁价格低，目前尚不适于工业应用。综合以上结果，目前国内外稀土冶炼皂化硫酸铵废水处理诸工艺所采用的方法归纳起来主要有以下几种，即化学法、离子交换法、蒸馏浓缩法以及膜技术处理法。虽然前三种方法在处理稀土冶炼方面起到了较好的作用，但仍不同程度地存在结构复杂、投资较大、占地较多、运行费用高，能耗大，不易维修、操作，污水净化效果差，只处理到达标排放，水等资源不能回收不能达到最终处理等不足之处。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，能够对稀土硫酸铵废水进行综合处理，不仅能不造成环境负担，而且使其能够被资源化利用。为此，本专利技术采用以下技术方案: ，其特征在于它对所述硫酸铵废水进行步骤(1)的处理:采用“混凝反应+沉淀池”组合的预处理工艺对所述硫酸铵废水进行处理，沉淀池上清液悬浮固体(SS)和硬度满足超滤系统进水要求，沉淀上清液进入步骤(2)的处理； (2)、用超滤系统进行处理，去除废水中的悬浮物、机械杂质、胶体，超滤透过液进入步骤(3)的处理； (3)、用电渗析系统进行处理，经过电渗析系统处理后的浓水进入步骤(4)，淡水则进入步骤(5)处理； (4)、用机械可压缩式再蒸发(MVR)系统进行处理，经过MVR系统处理后的浓盐水结晶后变为本文档来自技高网...

【技术保护点】
稀土皂化硫酸铵废水资源化方法，其特征在于它对所述硫酸铵废水进行步骤（1）的处理：采用“混凝反应+沉淀池”组合的预处理工艺对所述硫酸铵废水进行处理，沉淀池上清液悬浮固体（SS）和硬度满足超滤系统进水要求，沉淀上清液进入步骤（2）的处理；（2）、用超滤系统进行处理，去除废水中的悬浮物、机械杂质、胶体，超滤透过液进入步骤（3）的处理；（3）、用电渗析系统进行处理，经过电渗析系统处理后的浓水进入步骤（4），淡水则进入步骤（5）处理；（4）、用机械可压缩式再蒸发（MVR）系统进行处理，经过MVR系统处理后的浓盐水结晶后变为固体盐，固体盐作为复合肥原料或作为副产品外售，蒸发冷凝水直接回用作稀土皂化工艺中的硫酸浸提的工艺用水；（5）、用纳滤系统对步骤（3）中电渗析的淡水进行处理，纳滤系统透过液作为厂区工艺用水，浓缩液则进返回步骤（3）加入到电渗析进水中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：楼永通，陈良，罗伟峰，李嘉，杨俊，
申请(专利权)人：杭州蓝然环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33