[发明专利]一种含氟氨氮废水的处理工艺

说明书

一种含氟氨氮废水的处理工艺，该工艺针对钽铌湿法冶金产生的含氟氨氮废水，利用氨与水相对挥发度差异，采用以高效精馏为主要技术核心的氨‑水分离技术，结合预处理技术，采用脱氟‑除钙‑强化解络合‑分子精馏实现水中氟、氨的脱除，处理后外排水达到国家一级排放标准，同时回收浓度≥15％的高纯氨水供生产使用。通过实现对氨的资源回收，达到对含氨废水处理成本的收支平衡。达到了资源综合利用的要求，具有一定的经济效益。

技术领域

本发明属于废弃物资源化处理或者冶金领域，涉及一种钽铌湿法冶金含氟氨氮废水的处理方法，具体地说是涉及一种采用脱氟-除钙-强化解络合-分子精馏组合工艺从废水中回收氨并使得处理后的水质达到国家一级排放标准的方法。

背景技术

在钽铌湿法、钨、稀土冶炼企业排放的废水中氟氨氮浓度都比较高，有些废水中NH₄Cl浓度达到10g/L以上，含氟氨氮废水也是钽铌湿法冶炼生产过程中主要的废水。高含量氟的排放导致一系列的环境污染和健康危害问题；氨氮的大量排放可造成水环境污染、水体富营养化及水体发生赤潮等现象，过量氨氮排入水体将导致水库富氧化，降低水体观赏价值，并且被氧化成的硝酸盐和亚硝酸盐还会影响水生物甚至人类的健康。

现有处理高浓度氟氨氮废水技术分为物理化学脱氮法、生物脱氮法和生化联合法三大类，具体细分为吹脱法、沸石脱氨法、膜分离技术、MAP沉淀法、化学氧化法、A/O脱氨法，两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理法、短程硝化反硝化脱氨法、超声吹脱处理氨氮法等，其中吹脱法在工业氨氮废水的处理中应用较为广泛，采用空气吹脱能耗低，设备简单，操作方便，比较经济，已广泛应用于工业生产，如冶炼、化肥、石油化工等行业产生的高浓度氨氮废水多采用吹脱法处理。然而将吹脱出来的氨进行回收的却并不多。近年来，不少人对于传统的吹脱法进行了改进，如出现了超声波吹脱法，超重力吹脱法等，然而这些方法都不太成熟，目前还未产业化。以上高氨氮废水处理工艺都存在以下弱点：

1、无论是“蒸氨(汽提)或吹脱+A/O或吹脱+化学沉淀”，都离不开高投资、高运行成本的预处理工艺。“蒸氨”一次性投资太大，潜热未得到利用，能耗高，“吹脱”动力消耗太大。

2、续接A/O法时不仅投资高，而且占地面积大，对预处理出水的要求苛刻(如NH₃-N必须小于300mg/L，氟小于50mg/L，汽提或吹脱法对超过5000mg/L以上的高浓度氨氮废水根本达不到这个要求，于是只能用成倍的清水稀释)。

3、续接化学沉淀法虽然投资和占地面积都比A/O法小，但它药剂的消耗量太大，N∶P∶Mg之比都在1∶1.1-1.2，处理药剂成本太高，而且出水也不可能达到国家一级或二级排放标准。

4、氨氮技术方法处理氨氮不全面，氨氮去除率仅有50％-70％，对氨的回收进行不完全，存在有二次污染。

5、不能很好的从废水中回收氨气，达到资源综合利用。

水是宝贵的不可再生资源，但一些金属加工过程产生的废水因为含有高浓度的氨和氟而无法重复用于金属加工过程，因此开发一种既能脱除废水中的氨和氟，又能使得处理后的水质达到国家一级排放标准的处理技术意义重大。

发明内容

本发明的目的是提供一种从钽铌湿法冶金过程产生的含氟氨氮废水中回收氨并使得处理后的水质达到国家一级排放标准的工艺，通过实现对氨的资源回收，减少氟氨氮对环境的污染，达到资源综合利用的要求，并具有一定的经济效益。

本发明根据钽铌湿法冶金生产的含氟氨废水特点，利用氨与水相对挥发度差异，采用以高效精馏为主要技术核心的氨-水分离技术，结合预处理技术，采用脱氟-除钙-强化解络合-分子精馏实现水中氟、氨的脱除，处理后外排水达到一级排放标准(氨氮≤10mg/L，氟＜10mg/L)，同时回收浓度≥15％的高纯氨水供生产使用，精馏过程吨水蒸汽消耗量小于140kg。通过实现对氨的资源回收，达到对含氨废水处理成本的收支平衡。