[发明专利]一种可用于处理稀土高浓度氨氮废水回收工业级氯化铵的复合混凝剂及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用于处理稀土高浓度氨氮废水回收工业级氯化铵的混凝剂及处理方法，属于化工环保和资源回收技术领域。

背景技术

稀土湿法冶炼采用萃取工艺进行各组分分离，该工艺需有大量碱液参与反应，考虑到生产成本问题，目前绝大部分企业都采用氨水进行皂化，所产生的废水若不经处理直接排放将给所排入的水体带来极其严重的氨氮污染。高浓度的氨氮废水是稀土冶炼企业处理的重点和难点，目前针对该类废水的处理工艺较多，在国内外现阶段可用来处理氨氮废水的成熟及处于研究开发阶段的技术和方法主要有：蒸发结晶法、反渗透脱盐、电渗析、土壤灌溉；空气吹脱(或蒸汽吹脱)、化学沉淀法、折点氯化、乳液膜吸附分离法、吸附、离子交换法、高级催化氧化法、超重力脱氮法、生化处理法等十多种，但能真正用于工业应用的却只有寥寥数种。

由于稀土冶炼中不同工艺段排放的废水性质差异大，氨氮浓度有高有低。根据废水氨氮浓度，可分为三种不同浓度废水：大于10000mg/L的高浓度氨氮废水(稀土皂废水、碳铵沉淀母液)、500-10000mg/L的中等浓度氨氮废水和小于500mg/L的低浓度氨氮废水。对于大于10000mg/L高浓度的氨氮废水采用蒸发结晶法是最为经济可行的，蒸发结晶法在国内外水处理及化工行业已被大量应用，技术成熟可靠。

采用蒸发结晶法回收铵盐(氯化铵)，可抵消设备运行费用，但由于废水中油类及萃取剂、重金属等其他杂质含量多，采用传统的加氢氧化钠作为沉淀剂去除重金属后蒸发结晶，虽然能去除大部分重金属，但同时也引入了钠，降低了产品纯度，严重影响了回收铵盐产品的质量和销售，若采用氨水中和由于pH值最多只能调节到9～10，对重金属等杂质去除效果差，回收的产品最好只能做到农用级别，而在市面上销售的农用级氯化铵价格仅为工业级一半，因此如何在预处理过程中降低废水中杂质，使经蒸发结晶后能回收到工业级氯化铵将是极具经济效益的处理方法。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种可去除稀土高浓度氨氮废水中重金属等杂质的复合混凝剂。

本发明的另一个目的是提供一种使用该复合混凝剂处理稀土高浓度氨氮废水回收工业级氯化铵的处理方法，既达到了处理废水的目的又回收了有价值的资源。

本发明的目的采用以下技术方案予以实现：复合混凝剂为草酸铵、硫酸铵、重金属沉淀剂DTCR及聚丙烯酰胺(PAM)的混合液。按四种药剂重量配比即：草酸铵∶硫酸铵∶DTCR∶PAM＝0.6～3∶0.4～1.5∶1∶0.01～0.03称取药剂溶于水中，然后混合搅拌均匀，配制成四种药剂总质量浓度为3.5％～10％的混合液。稀土高浓度氨氮废水中含有较多的油类及萃取剂、重金属元素及钙离子，使用该复合混凝剂处理废水，草酸铵提供草酸根离子沉淀废水中的钙离子，硫酸铵提供硫酸根离子以去除废水中的钡离子，DTCR与重金属离子强力螯合，生成不溶物，能形成良好的絮凝，以致沉降快速，达到去除重金属离子的目的，聚丙烯酰胺在被吸附的粒子间形成“桥联”，生成较大的絮团，有利于微粒下沉并能有效的吸附有机物。

为使在处理废水时不带入其他杂质，本发明中的复合混凝剂中的重金属沉淀剂DTCR为：螯合基-NH-CSSNH₄型式。

使用复合混凝剂处理废水回收工业级氯化铵的处理方法及步骤如下：

a、稀土高浓度氨氮废水首先进入隔油池，使稀土废水中的浮油及分散油中颗粒较大的油滴上升到表面，通过刮油机刮油以达到去除浮油的目的，然后废水进入气浮室，通过气浮去除废水中的乳化油以及疏水性细微固体悬浮物。

b、经除油后的废水进入pH调节沉淀池，然后向废水中加入浓度为25％～30％的浓氨水调节pH为7.5～8.5，再向每m³废水中加入1～2g PAM搅拌反应10～15min，静置35～50min，产生的污泥经池底的排泥管排出，上清液及污泥滤液进入混凝沉淀池。

c、往混凝沉淀池中按每m³废水中加入3～15L复合混凝剂，快速搅拌5～10min，然后慢速搅拌10～15min后静置30～40min，产生的污泥经池底的排泥管排出，上清液及污泥滤液进入pH调节池，然后向废水中加入质量浓度为30％～38％的浓盐酸调节pH为2.5～4。

d、经调节pH后的废水再进入活性炭滤塔，控制滤速为3～5m/h，吸附及过滤废水中残余的重金属及微量油类物质，经活性炭处理后的废水再进入蒸发结晶塔在负压条件下蒸发浓缩。

本发明的有益效果：