一种硝酸铵、氯化铵混合废水的处理工艺方法及装置与流程

本发明属于工业废水处理与资源回收，具体涉及一种硝酸铵、氯化铵混合废水的处理工艺方法及装置。

背景技术：

1、稀贵金属提取过程中常使用大量硝酸、盐酸、氨水等化学药剂，由此产生高浓度的硝酸铵与氯化铵混合废水。与化工行业较为纯净的硝酸铵废水不同，此类混合废水成分复杂，含有高浓度盐分、悬浮物及少量有机物，不能直接浓缩生产硝酸铵化肥。

2、目前对于含氨废水的处理，汽提脱氨是一种常见的方法，但多应用于低浓度单一的铵盐体系。高浓度氨氮废水的核心处理难点在于：铵根离子转化不彻底、氨逃逸控制困难、出水难以稳定达标。若将含硝酸铵的废水直接进入蒸发结晶系统，在常规蒸发温度（≥110℃）下硝酸铵易发生分解，当浓度超过100g/l时爆炸风险显著提高。特别是硝酸铵与氯化铵混合盐共存时，会降低硝酸铵的爆炸临界温度，进一步放大安全隐患。硝酸铵结晶盐若存放不当，极易发生爆炸事故，国内外已发生多起硝酸铵不当存储导致的重大爆炸事件。《危险化学品企业安全风险隐患排查治理导则》明确指出“禁止将油和氯离子带入硝酸铵溶液系统”；应急管理部等多部门联合发布的《关于进一步加强硝酸铵安全管理的通知》也明确要求严格检测原料中氯离子、油类等杂质。

3、现有技术中，cn107892423a公开了一种硝酸铵废水的处理方法，采用氢氧化钠碱化处理硝酸铵废水，加热赶出氨气回收氨水，再经蒸发结晶得到硝酸钠晶体。然而，该技术仅针对单一硝酸铵废水，无法处理硝酸铵与氯化铵的混合废水；其采用常压加热赶氨的方式，脱氨效率有限，且氨水品质较差；蒸发结晶后仅能得到单一硝酸钠盐，无法实现混合盐的分离回收。cn207581556u公开了一种负压蒸氨回收氨水系统，通过负压脱氨塔实现氨水回收。但其未涉及含硝酸铵废水的安全处理问题，也未提出针对硝酸铵与氯化铵混合废水的完整处理工艺，更未涉及爆炸风险的消除和混合盐的分盐回收。

4、因此，开发一种能够从源头消除硝酸铵爆炸风险，同时实现废水中有价成分（氨、硝酸根、氯离子）资源化回收的处理工艺及装置，成为本领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种硝酸铵、氯化铵混合废水的处理工艺方法及装置，以解决背景技术中存在的至少一个技术问题。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、第一方面，本发明提供一种硝酸铵、氯化铵混合废水的处理工艺方法，包括以下步骤：

4、预碱化调节：向含硝酸铵和氯化铵的混合废水中加入碱，调节ph至碱性，使废水中的铵根离子转化为游离氨；

5、负压汽提脱氨：将预碱化调节后的废水在负压条件下进行汽提脱氨，得到含氨蒸汽和脱氨后液；将所述含氨蒸汽冷凝吸收，得到氨水；

6、蒸发结晶分盐：将所述脱氨后液进行蒸发结晶，利用硝酸钠与氯化钠的溶解度差异进行分盐，分别得到硝酸钠和氯化钠。

7、第二方面，本发明提供一种硝酸铵、氯化铵混合废水的处理装置，包括：

8、调节罐，用于容纳含硝酸铵和氯化铵的混合废水并加入碱进行预碱化调节；

9、负压汽提脱氨塔，与所述调节罐连接，用于在负压条件下对预碱化调节后的废水进行汽提脱氨；

10、氨水回收系统，与所述负压汽提脱氨塔的塔顶连接，用于将含氨蒸汽冷凝吸收得到氨水；

11、蒸发结晶分盐系统，与所述负压汽提脱氨塔的塔底连接，用于对脱氨后液进行蒸发结晶并分盐，分别得到硝酸钠和氯化钠。

12、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

13、（1）本发明采用负压汽提结合筛板塔，脱氨率可达99%以上，通过冷凝回流+纯水循环吸收的工艺，有效去除了氨蒸汽中的杂质，具有极高的经济价值。

14、（2）通过预碱化将具有爆炸风险的硝酸铵完全转化为性质稳定的硝酸钠。同时，整个负压汽提过程在70~85℃下进行，远低于硝酸铵的分解温度，配合温度/浓度联锁控制与应急稀释装置，实现了本质安全。

15、（3）利用溶解度差异实现了硝酸钠和氯化钠的分盐回收，避免了混合杂盐作为危险废物委外处理的高昂成本，变废为宝，具有显著的经济效益和环境效益。

16、（4）采用固定筛板塔替代易堵塞的填料塔，其蒸汽孔速度高，冲刷作用强，不易堵塞，且操作弹性宽，能够很好地适应高悬浮物、高盐废水的处理。

1.一种硝酸铵、氯化铵混合废水的处理工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的硝酸铵、氯化铵混合废水的处理工艺方法，其特征在于，所述预碱化调节步骤中，加入碱调节废水ph≥11；所述碱为氢氧化钠溶液。

3.根据权利要求1所述的硝酸铵、氯化铵混合废水的处理工艺方法，其特征在于，所述负压汽提脱氨步骤中，采用筛板塔进行汽提脱氨；所述筛板塔为立体开孔导向筛板塔，开孔孔径为3~8mm，开孔率为4%~6%，板间距为0.35~0.45m。

4.根据权利要求3所述的工艺方法，其特征在于，所述筛板塔的蒸汽过孔气速为15~40m/s，所述筛板塔的堰长为塔径的0.6~0.8倍。

5.根据权利要求1所述的硝酸铵、氯化铵混合废水的处理工艺方法，其特征在于，所述负压汽提脱氨步骤中，所述含氨蒸汽经冷凝后回流至塔顶，未被冷凝的氨气通过真空喷射器抽出并由纯水循环吸收，得到氨水。

6.根据权利要求1所述的硝酸铵、氯化铵混合废水的处理工艺方法，其特征在于，所述蒸发结晶分盐步骤中，所述脱氨后液经蒸发浓缩至氯化钠饱和后，析出氯化钠；分离氯化钠后的高温母液经冷却，析出硝酸钠。

7.根据权利要求1所述的硝酸铵、氯化铵混合废水的处理工艺方法，其特征在于，所述负压汽提脱氨步骤中，控制筛板塔总板数为20~40块，包括精馏段和提馏段，其中精馏段为4~8块，提馏段为16~34块。

8.一种用于实施如权利要求1~7任一项所述工艺方法的硝酸铵、氯化铵混合废水的处理装置，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的处理装置，其特征在于，所述氨水回收系统包括冷凝器（4）、气液分离罐（6）、真空喷射器（7）和氨水吸收器（8）；

10.根据权利要求8所述的处理装置，其特征在于，所述负压汽提脱氨塔（2）还连接有再沸器（3），用于向塔底通入蒸汽加热物料；所述蒸发结晶分盐系统包括蒸发结晶单元和冷却结晶单元；所述蒸发结晶单元用于将脱氨后液蒸发浓缩使氯化钠结晶析出；所述冷却结晶单元用于将分离氯化钠后的母液冷却使硝酸钠结晶析出；