一種銨鹽廢水除鈣的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種銨鹽廢水除鈣的方法，具體應用于濕法冶金廢水處理領域。
【背景技術】
[0002]現有的銨鹽廢水是污染物水體的重要污染物，水體中含有大量銨鹽廢水時會對人類和動植物造成極大傷害，濕法冶金企業在生產過程中會產生一股成分復雜、銨鹽含量較高的廢水，其含量遠遠高于國家污水排放要求，且由于其成分復雜處理較為困難，處理費用較高還有可能造成二次污染。目前處理銨鹽廢水的方法有以下幾種:折點氯化法、汽提脫氨法、化學沉淀法等，上所述的方法外包括其他一些方法只是為了廢水達標排放，排放的廢水中還存在大量的銨鹽未回收造成水和銨鹽的浪費，同時會在處理過程中會產生二次污染。
[0003]目前比較多的處理方法采用反滲透-電滲析法，利用膜的特性將銨鹽與水進行分離，該方法操作簡便，銨鹽回收率高，但廢水中存在較高的鈣含量必須進行預處理，否則會造成結垢而影響設備運行。
[0004]銨鹽廢水除鈣的方法主要有:
[0005]1、離子交換法，使用離子交換樹脂對Ca2+進行離子交換來凈化銨鹽廢水中達到除鈣的目的，該方法出水Ca2+含量很低，但是離子交換樹脂需要再生等操作，再生及再生液處理費用較高，且不適合高濃度含鈣廢水；
[0006]2、磷酸鈣沉淀法:通過向廢水中投加磷酸鹽，由于磷酸鈣難溶于水的特性除鈣，除鈣效果良好，但是磷酸根的引入會在后續濃縮或蒸發處理過程中富集，導致后續產品純度受到影響。
【發明內容】
[0007]本發明提供了一種銨鹽廢水除鈣的方法，解決了目前銨鹽廢水預處理除鈣的難題，通過投加少量試劑使鈣沉淀而不影響后續產品純度，具有很高的經濟效益和社會效益。
[0008]本發明中涉及的除鈣方法包括如下步驟:
[0009]步驟一:往銨鹽廢水中加入氨水或者液氨進行預處理，調節銨鹽廢水中的氫氧根濃度，使銨鹽廢水呈堿性；
[0010]步驟二:向步驟一得到的銨鹽廢水中加入NH4HCO3進行深度除鈣，反應溫度控制在20 ?60。。；
[0011]步驟三:將步驟二中得到的銨鹽廢水進行固液分離，得到固體與廢水溶液，經過固液分離后的廢水溶液中Ca2+S 20mg/L。
[0012]優選地，所述的一種銨鹽廢水除鈣的方法中的銨鹽廢水主要來源于濕法冶金，所述的銨鹽主要包括氯化銨、硫酸銨、硝酸銨中的一種或幾種，所述銨鹽廢水中的NH4+濃度為5 ?60g/L，Ca2+濃度為 0.1 ?10g/L。
[0013]優選地，所述的一種銨鹽廢水除鈣的方法中的加入氨水或液氨與Ca2+的摩爾比值為0.2?1.5，優選摩爾比值為0.5?I ;加入氨水或液氨后的反應時間為5分鐘?120分鐘，優選反應時間為30分鐘?90分鐘。
[0014]優選地，所述的一種銨鹽廢水除鈣的方法中的加入順4!10)3與Ca2+的摩爾比為0.5?5，優選摩爾比值為2?4，加入順4!10)3后的反應時間為5分鐘?120分鐘，優選反應時間為30分鐘?90分鐘。
[0015]優選地，所述的一種銨鹽廢水除鈣的方法中的固液分離采用重力沉降、管式微濾、斜板沉淀、斜管沉淀、多介質過濾、超濾中的一種或幾種組合，采用斜板(管)沉淀或重力沉降其出水SS ( 50mg/L，濁度彡30NTU，后續進行多介質過濾及超濾進行二次過濾，使固液分離出水SS ( 3mg/L，濁度< INTU ;若步驟2中得到的溶液直接采用管式微濾膜進行固液分離，出水即可達到SS ( 3mg/Lo
[0016]優選地，所述的一種銨鹽廢水除鈣的方法中的經過固液分離后的銨鹽廢水使用酸調節pH = 6?8，對經過調pH后的銨鹽廢水采用膜法和MVR進行濃縮結晶，回收銨鹽。
[0017]由于上述方案中加入的藥劑均為氨的化合物，除鈣不引入新雜質的同時，對鈣的去除效果好，除鈣后銨鹽廢水中Ca2+S 20mg/L，使后續銨鹽回收過程中無結垢風險，銨鹽純度高。
【附圖說明】
[0018]圖1為采用重力沉降或斜板(管)沉淀進行固液分離銨鹽廢水除鈣以及銨鹽回收工藝流程圖。
[0019]圖2為采用管式微濾膜固液分離銨鹽廢水除鈣以及銨鹽回收工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0020]參照附圖，對本發明的工藝進行步驟一的處理，即向銨鹽廢水中加入一定量氨水/液氨，調節廢水中的氫氧根濃度，待反應一定時間后進入步驟二；即將步驟一得到的銨鹽廢水加入一定量順4!10)3進行深度除鈣，NH 4HC03和氨水/液氨與鈣反應生成的產物繼續反應生成難溶的碳酸鈣沉淀，達到鈣脫除的目的，使Ca2+S 20mg/L，深度除鈣產水進入步驟三即固液分尚處理；
[0021]步驟三按兩種固液分離模式進行實施:
[0022]1、如附圖2所示，將步驟二得到的除鈣產水用管式微濾進行處理，深度除鈣后的銨鹽廢水進行固液分離操作后，大部分碳酸鈣顆粒以固體料漿形式與銨鹽廢水進行分離，分離得到的銨鹽溶液進行PH調節；
[0023]2、如附圖1所示，將步驟二得到的除鈣產水若采用斜板(管)沉降、重力沉降進行處理，則分離出的上清液(銨鹽溶液)進入多介質過濾進行過濾，多介質過濾出水進入超濾，最終出水SS和濁度滿足銨鹽回收工序要求，超濾出水進行pH調節；
[0024]將步驟三得到的固液分離出水加酸調節pH = 6?8，經過調pH后的銨鹽廢水可以采用膜法和MVR進行濃縮結晶，回收銨鹽。
[0025]經過步驟三處理后的銨鹽廢水即可進入銨鹽回收工序，由于廢水中較低的鈣濃度，使得銨鹽回收工序結垢風險大大降低，產出的產品純度高；以該方法處理銨鹽廢水可以做到廢水完全再利用，無任何廢液排出工廠，可以做到廢水零排放，對企業乃至整個社會有很大的價值。
[0026]該方法重點在于預除鈣及深度除鈣加試劑量及反應時間，故實施例中僅對銨鹽廢水的溫度、銨鹽廢水中鈣離子濃度、深度除鈣加試劑量以及反應時間等參數進行考察，而對后續固液分離等工序不再贅述。
[0027]1、控制銨鹽廢水溫度20°C，測得銨鹽廢水Ca2+濃度為8g/L，氨水/液氨加入與Ca2+的摩爾比為0.2，反應時間30分鐘；見14!10)3與Ca2+的摩爾比為0.5，反應時間為30分鐘，反應完畢后對銨鹽廢水進行抽濾，測得銨鹽廢水Ca2+濃度為7.8g/L ；
[0028]2、控制銨鹽廢水溫度20°C，測得銨鹽廢水Ca2+濃度為8g/L，氨水/液氨加入與Ca2+的摩爾比為0.2，反應時間120分鐘；見14!10)3與Ca2+的摩爾比為0.5，反應時間為120分鐘，反應完畢后對銨鹽廢水進行抽濾，測得銨鹽廢水Ca2+濃度為6.5g/L ;
[0029]3、控制銨鹽廢水溫度20°C，測得銨鹽廢水Ca2+濃度為0.8g/L，氨水/液氨加入與Ca2+的摩爾比為0.2，反應時間30分鐘；NH 4!10)3與Ca 2+的摩爾比為0.5，反應時間為30分鐘，反應完畢后對銨鹽廢水進行抽濾，測得銨鹽廢水Ca2+濃度為0.75g/L ；
[0030]4、控制銨鹽廢水溫度20°C，測得銨鹽廢水Ca2+濃度為0.8g/L，氨水/液氨加入與Ca2+的摩爾比為0.2，反應時間120分鐘；NH4HCO^Ca2+的摩爾比為0.5，反應時間為120分鐘，反