[发明专利]一种利用含氟含氨氮废水制备氢氟酸和铵盐的方法

说明书

本发明公开了一种利用含氟含氨氮废水制备氢氟酸和铵盐的方法，所述方法包括如下步骤：(1)利用电催化氧化方法去除废水中的COD，得到溶液A；(2)将步骤(1)中所得溶液A的pH值调节至碱性，所得碱性溶液通过脱氨膜后分别得到溶液B和溶液C，溶液B经过酸溶液吸收后得到溶液D；(3)调节步骤(2)中所得溶液D的pH，浓缩得到铵盐；(4)步骤(2)中所得溶液C经过双极膜后得到氢氟酸溶液和氢氧化钠或氢氧化钾溶液，氢氧化钠或氢氧化钾溶液回用至步骤(2)中调节溶液pH。本工艺条件简单，实现了氟氮资源的最大化回收利用，减少了废液的处理成本，实现了较大的经济效益和环境效益。

技术领域

本发明涉及废水回收处理技术领域，尤其是涉及一种通过含氟含氨氮制备氢氟酸和铵盐的方法。

背景技术

随着电子工业技术特别是集成电路芯片工业技术的发展，电子工业废水特别是电子工业含氟含氨氮废水处理成为水处理行业中的突出难题。电子工业通常在生产制程中使用了如氢氟酸、硫酸、磷酸、氨水、盐酸、有机溶剂等大量的化学药剂，使得排放的废水含有大量的对周边环境有污染的成分，加剧了我国水污染和水资源短缺形势的严竣程度。

CN201309866Y公开了一种采用“碟片过滤-超滤膜装置-中间水箱-保安过滤-反渗透”工艺的废水回用处理装置，但保安过滤器堵塞频繁，需要经常更换，增加生产成本，此外，反渗透膜清洗效果不好，使用寿命较短；CN102126806 A公开了一种电子工业含氟含氨氮废水全部回用的方法，该方法中利用含氯氧化剂将体系的氨氮转化为氮气脱除，导致氮资源直接损失，并且剩下溶液通过加入可溶性钙盐在中性条件下反应生成氟化钙，体系中残余的氯离子不仅影响氟化钙的纯度，并且剩下的体系直接进入水处理系统，造成大量资源的浪费。

为了能够实现资源的回收利用，且工艺操作简单，实现了氟氮资源的最大化回收利用，减少了废液的处理成本，设计一种针对含氟含氨氮回收氢氟酸和铵盐是非常必要的。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种利用含氟含氨氮制备氢氟酸和铵盐的方法。本工艺条件简单，实现了氟氮资源的最大化回收利用，减少了废液的处理成本，实现了较大的经济效益和环境效益。

本发明的技术方案如下：

一种利用含氟含氨氮废水制备氢氟酸和铵盐的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)利用电催化氧化方法去除废水中的COD，得到溶液A；

(2)将步骤(1)中所得溶液A的pH值调节至碱性，所得碱性溶液通过脱氨膜后分别得到溶液B和溶液C，溶液B经过酸溶液吸收后得到溶液D；

(3)调节步骤(2)中所得溶液D的pH，浓缩得到铵盐；

(4)步骤(2)中所得溶液C经过双极膜后得到氢氟酸溶液和氢氧化钠或氢氧化钾溶液，氢氧化钠或氢氧化钾溶液回用至步骤(2)中调节溶液pH。

步骤(1)中所述电催化氧化方法中，氧化剂为双氧水、氧气或臭氧；氧化剂用量为废水质量的0.1％～0.2％；反应时间为1～2h。

步骤(2)中所述脱氨膜是内膜材质为PTFE的中空纤维膜，外壳为PP，PE或UPVC材质。

步骤(2)中所述的脱氨过程如下：废水经过酸溶液和氨气反应后放出的热量预热后进入中空纤维内层，溶液中产生的氨气进入中空纤维外层，外层的气体使用酸溶液吸收，根据氨氮在水中的平衡原理，通过控制废水的pH值和温度，促使反应不断向右进行，释放出更多的氨气，氨氮平衡原理如下：NH₄⁺+OH^-NH₃↑+H₂O。

步骤(2)中所述溶液A的pH用片碱、液碱或氢氧化钾调节至7～8；所述酸溶液为硫酸和磷酸的水溶液，浓度为10wt％～20wt％。