一、技術(shù)原理

硝酸銨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的冷凝液的氨氮處理由電冷凝裝置完成。液態(tài)廢水分為三股進(jìn)入電縮合系統(tǒng)，其中NH4+為陽離子，NO3-為陰離子。裝置內(nèi)的陰陽離子在裝置直流電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移，其中NH4+通過陽離子交換膜CM向陰極遷移，NO3-通過陰離子交換膜AM向陽極遷移。這時(shí)，由于離子的遷移，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)處于還原富集狀態(tài)的“腔室”。這兩個(gè)“室”分別是淡水室和濃水室，起脫鹽和濃縮作用，淡水室和濃水室。統(tǒng)稱為一個(gè)單元，多個(gè)單元疊加聚合在一個(gè)出水口，即濃水出水口和淡水出水口，實(shí)現(xiàn)廢水中氨氮離子的分離回收。幾個(gè)這樣的單元組成一套硝酸銨冷凝廢水電滲析單元。

二、技術(shù)特點(diǎn)

每生產(chǎn)1t硝酸銨，大約會(huì)產(chǎn)生0.5~0.8t廢水，而這種廢水中含有高濃度的硝酸銨和氨水，而硝酸銨和氨水由于形成的硝酸鹽穩(wěn)定性好，溶解度高水中的反應(yīng)，用石灰軟化、過濾等傳統(tǒng)工藝很難去除水中的硝酸鹽。電滲析技術(shù)可以在不添加任何化學(xué)試劑的情況下，通過相對(duì)簡(jiǎn)單的工藝將硝酸鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低50%以上，去除廢水中85%以上的氨氮含量，獲得9%的操作。濃縮氨水優(yōu)勢(shì)明顯。

2.1 設(shè)備設(shè)計(jì)靈活簡(jiǎn)單

電凝裝置可根據(jù)實(shí)際需要靈活設(shè)計(jì)增減鹽和回收的需要需要串聯(lián)和并聯(lián)設(shè)計(jì)，工藝流程可以調(diào)節(jié)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)裝置的自動(dòng)控制。

2.2 設(shè)備能耗低

電滲析過程簡(jiǎn)單，可在室溫下進(jìn)行。該反應(yīng)過程耗電少，耗能少，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

2.3 無污染

電滲析工藝簡(jiǎn)單，中間無需添加各種化學(xué)試劑即可實(shí)現(xiàn)廢水中氨氮的分離，不污染環(huán)境。

2.4 設(shè)備使用壽命長(zhǎng)

該設(shè)備經(jīng)久耐用，使用時(shí)間長(zhǎng)，易于維護(hù)。分離專用膜可達(dá)5a，電極可達(dá)8a，隔膜可達(dá)15a左右。

3、硝酸銨冷凝水電滲析技術(shù)處理實(shí)例

一個(gè)硝酸銨生產(chǎn)廠每年都會(huì)產(chǎn)生大量的廢液。早期采用稀釋法治療，效果很差。廢水和硝酸中游離氨的平均濃度 氨的平均濃度非常高。每年有大量硝酸銨排入污水，氨氮排放嚴(yán)重超標(biāo)，不僅嚴(yán)重污染環(huán)境，還造成大量原材料浪費(fèi)。因此，為有效解決硝酸銨生產(chǎn)中產(chǎn)生的冷凝廢水的處理和回收問題，決定采用電滲析法（圖1）。


為滿足廢液處理回收的需要，公司設(shè)計(jì)了由24個(gè)子單元組成的電滲析裝置系統(tǒng)，其中脫鹽回收和循環(huán)濃縮系統(tǒng)分別有12個(gè)電滲析單元，每3個(gè)單元作為一個(gè)用于最大容量冷凝廢水處理的系列系統(tǒng)。具體實(shí)施過程是先將硝酸銨產(chǎn)生的冷凝廢水經(jīng)過中和調(diào)節(jié)系統(tǒng)處理，使廢液的pH值在6左右，然后進(jìn)入廢水收集池。然后將這些廢液輸入電滲析系統(tǒng)的進(jìn)料罐，然后進(jìn)入電滲析裝置。冷凝液中的NH4+和NO3-通過離子交換膜進(jìn)行離子遷移，完成濃縮和脫鹽處理。淡水返回硝酸銨循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)充水，濃縮水返回硝酸生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)使用。.

硝酸銨產(chǎn)生的冷凝廢水經(jīng)電滲析裝置濃縮脫鹽后，硝酸銨回收率達(dá)到99%以上，廢水回收率按90%計(jì)算，不僅減少了硝酸銨廢水的排放，還能消除污染。也提高了資源的綜合利用率，取得了顯著的環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益。

電滲析廢液處理回收工藝從冷凝液首次引入污水處理系統(tǒng)開始。經(jīng)過完整的處理工藝和整套設(shè)計(jì)的設(shè)備，冷凝水中的游離氨、硝酸和硝酸銨全部回收和排放的水也完全符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

4. 結(jié)束語

采用電滲析技術(shù)對(duì)硝酸銨冷凝廢水中超標(biāo)氨氮進(jìn)行處理并回收利用，具有設(shè)備投資少、運(yùn)行成本低、消除污染、節(jié)能減排等諸多優(yōu)點(diǎn)。它是一種將工業(yè)廢水處理、資源回收和循環(huán)經(jīng)濟(jì)有機(jī)結(jié)合的技術(shù)，具有良好的推廣應(yīng)用前景。