[发明专利]一种矾钛废水铵回收及零排放技术及系统

说明书

本发明提供了一种矾钛废水铵回收及零排放技术，其特征在于:包括沉淀工序、脱氨工序、蒸汽冷凝工序、除COD工序；在沉淀工序中，废水在混凝剂、絮凝剂的作用下，将胶质体和固体悬浮物凝聚沉淀后去除；在脱氨工序中，废水在化学萃取的作用下去除氨；在蒸汽冷凝工序中，通过将废水中的水分先蒸发再冷凝的方式，去除废水中的重金属和盐分；在除COD工序中，废水在由活性污泥法与膜分离技术相结合的水处理技术下去除COD。通过本发明的方法及能处理废水使其回用还能获得制程所用的氯化铵，实现了零排放的效果。

技术领域

本发明涉及水处理设备领域，具体地，涉及一种矾钛废水铵回收及零排放技术及可应用该技术的系统。

背景技术

矾钛废水主要产生于矾钛磁铁矿的提矾工艺。废水的主要特征包含高氨氮、高重金属、高盐。由于废水高盐分特性，而高盐分具有抑制微生物的生长繁殖的作用，故采用直接的生物处理的应用极少，基本被排斥到常规处理工艺之外。目前较为常用的处理方法为下述各工艺的的二级或三级工艺组合：

化学沉淀法：通过向废水中投加沉淀剂，通过沉淀剂与重金属离子形成沉淀而去除重金属。主要缺点：产生大量的沉渣，沉渣作为危险废弃物交有资质的单位外运处理，费用昂贵，且受到第三方有资质处理单位处理能力的限。

吸附法：通过吸附材料的高比表面积结构或特殊官能基团对水中重金属离子进行物理吸附或者化学吸附。主要缺点：吸附平衡时间长，处理效率低，往往需要几个小时才能有比较好的吸附效果。

吹脱法：通过加入碱调节pH值，使离子氨(NH₄⁺)转为游离氨，再通入蒸汽或空气进行解吸，将氨从水相转入气相，从而达到去除氨氮的目的。主要缺点：受环境因素影响大(温度、pH、气液比、油类物质、表面活性剂)，需要通外部蒸汽才能有比较好的吹脱效果，动力消耗大。

二次化学沉淀：通过向氨氮废水中投加镁盐和磷酸盐，在碱性条件下生成磷酸铵镁结晶沉淀，从而去除水中的氨氮(NH₄⁺-N)。主要缺点：需要投加大量的磷酸盐和镁盐药剂，生成的磷酸铵镁沉淀的控制条件苛刻，产生大量沉淀，不能实现氨的回收利用。

膜分离法：在一定的压力下，当原液流过膜表面时，膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的分离和浓缩的目的。主要缺点：进入膜之前的废水预处理要求高，需要外加很高的高压压力，需要技术要求高，淡水产率低。浓水后端依然需要外接蒸发浓缩设备对浓水进行脱盐处理。

蒸发法：在外加能源作用下通过溶剂的挥发使溶质浓度增大，获得过饱和溶液，实现晶体生长的方法。主要缺点：常规的蒸发法，直接使用电加热或者使用蒸汽作为能源，能耗高，且由于废水中往往含有较高的氯离子，设备易腐蚀，维护不易。

COD残留：通过以上这些常规的工艺的二级或者三级组合，基本可以实现矾钛废水的达标排放。但是由于蒸发过程中会带有一定量的易挥发的有机物质，故蒸发后的废水中仍然具有一定的COD物质。此也是矾钛废水常规处理工艺中除采用RO膜法外，其它组合公益均会存在的问题。

发明内容

本发明主要针对钒钛废水生产过程中产生的含高盐分、高重金属、高氨氮、高氯离子、高硫酸根的废水，旨在克服上述缺陷，即能实现零排放，又能通过采用脱除氨氮并制成氯化铵回用于生产制程实现矾钛废水的铵回收，还能通过逐步净化的手段获得可用于生产制程的回用水，进一步实现了节能环保，以及废水和废水中部分溶质的提纯回用。

本发明提供的一种矾钛废水铵回收及零排放技术，其特征在于:包括沉淀工序、脱氨工序、蒸汽冷凝工序、除COD工序；

在上述沉淀工序中，废水在混凝剂、絮凝剂的作用下，将胶质体和固体悬浮物凝聚沉淀后去除；