
稀土分离用酸性磷(膦)酸酯类萃取剂,投产前要用氨水或者碳酸氢铵把萃取剂皂化,负载有机相和水相交换之后,大量的铵进入水相,形成硫酸铵或者氯化铵为主的废水。这一股水盐度高、氨氮高,是稀土厂最重的水平衡负担。
典型水质大致这样:硫酸铵含量8%至15%,折算氨氮1%至3%,夹带少量萃取剂类有机物,pH在6至9,温度40至50℃。这类水直接生化处理,高盐会抑制微生物,氨氮又高,常规手段很吃力,蒸发回收硫酸铵是更顺的路线。
硫酸铵溶液的沸点升高在同类盐里算温和的,浓度10%至25%区间,沸点升高1至4℃,对MVR很友好,有效温差不会被吃光。用MVR把料液浓缩到接近饱和(约42%至45%),再进结晶工序出硫酸铵。
结晶有两法:一是浓缩后冷却结晶,利用硫酸铵溶解度随温度下降的特性析出;二是蒸发结晶,边浓缩边析出。稀土厂多半选蒸发结晶连续出盐,好控制和连续生产匹配。每吨水蒸发电耗视工况在20至40千瓦·时,比单效蒸发每吨水烧0.5至0.6吨生蒸汽省得多,连续运行的厂一年能差出百万量级的运行费。
硫酸铵是化肥原料,回收出来不是负担是收益。国标农用硫酸铵要求氮含量不低于20.5%(折合硫酸铵主含量约99%),水分不高于1%至2%,游离酸也要卡。能达到这个品级,直接当化肥卖或者回用,杂盐处置费就省下来了。
萃取剂类有机物乳化在水里,随蒸发浓缩富集,结晶时包进硫酸铵晶粒,颜色发黄、纯度掉、甚至结不出好晶粒。这是稀土蒸发回收项目最常见的品质短板,不是蒸发器的问题,是预处理的问题。
治理分两头:前端破乳除油,用气浮或者聚结除油把游离萃取剂拿掉;后端活性炭吸附溶解态有机物,把进入蒸发器的COD压到合理区间。我们不建议省这套预处理——省下的设备费,会从结晶盐降级和母液回流量加倍里加倍还回去。
还有一条容易被忽略:有机物在加热壁面会结焦,形成一层隔热膜,传热系数掉、清洗周期短。现场运行表明,有机物控制好的项目,在线清洗周期能到3至6个月,控制差的1至2个月就要洗一次。
蒸发升温段,游离氨和部分铵盐会随二次蒸汽挥发,跑进冷凝水,导致冷凝水电导和氨氮偏高,回用受限。处理上在前端设脱氨塔,把游离氨提前吹脱回收,既保住氮、又减轻后端负担。
冷凝水一侧再配汽提或者弱酸吸收,把溶解态氨压到10毫克每升以下再回用。不做这一步,冷凝水回用到车间就是一股氨味,而且氮没回收等于浪费了硫酸铵里最值钱的部分。我们一般把"脱氨在前、冷凝水在后"当成固定工序,不做妥协。
硫酸铵废水接近中性到弱酸性,316L不锈钢在多数区段够用,但浓缩段温度高、又有有机物,腐蚀比想象快。常规做法:低温进料段316L,高温换热段上2205双相钢或者钛材,壳体碳钢衬胶。
我们不推荐全系统316L省钱。稀土厂连续运行,换热管穿孔一次,停产加换管的损失远超材质差价。预算紧的项目至少把加热室管束升级,壳体和管路可以留316L,这个分级比一刀切省钱也更稳。
稀土蒸发回收项目的日常维护量不算小。有机物控制好的项目,在线化学清洗间隔3至6个月,每次酸洗加碱洗的药剂费摊到吨水不到1元;有机物失控的项目,1至2个月就要洗,清洗停车损失加上药剂,吨水成本能多出3至5元。
结晶器的离心机和稠厚器要单独排维护。硫酸铵晶粒细的话,离心机跑料、母液回流量大,整体收率掉。我们建议配DTB或者奥斯陆型结晶器,停留时间1至2小时让晶粒长到0.2至0.5毫米,离心才甩得住,这和化纤酸浴废水结晶是同一套逻辑。
达到国标农用硫酸铵要求(氮≥20.5%、水分≤1%至2%、游离酸合格)就可以。关键在有机物和游离酸控制,这两关过了,主含量和外观都达标,化肥厂和复合肥厂都收。达不到的只能按杂盐处置,经济性差一截。
游离油先气浮或聚结除油,溶解态再上活性炭。不建议只靠活性炭,吸附饱和太快、换炭成本高;也不建议只靠气浮,溶解态去不掉。两级串联的总成本低于任一级单独硬撑,且结晶品质稳得多。
会,但可控。前端脱氨塔把游离氨吹脱回收成氨水或回用,冷凝水再汽提兜底,总氮回收率能到95%以上。不做脱氨直接蒸发,氨随冷凝水跑掉,既损失肥效又污染冷凝水,两头亏。
可以上MVR,但不能不预处理。有机物和游离氨必须前端处理,否则结晶盐降级、壁面结焦、清洗频繁,设备选型再好也救不回品质。预处理和蒸发是一套工艺,拆开谈设备没有意义。
先查有机物(破乳和活性炭是否失效),再查游离酸(中和段是否到位),最后查离心机洗涤水干不干净。这三个按这个顺序排查,九成的品质问题落在这三项,和设备本体关系不大。
蒸发方案不能对着模板套,得对着水质报告和当地能源价格一项项算。把处理量、TDS、COD、pH、主要阴阳离子、进料温度、目标浓缩倍数,连同电价和蒸汽价格一起发过来,工程师先做一轮测算再谈配置。联系电话:13631765076(微信同号)。
广东百惠浦环保节能长期做工业高盐废水MVR蒸发器与多效蒸发器系统的设计制造,稀土、金属、化工、食品、印染这些行业都做过项目,从工艺设计、设备制造到安装调试可以一条龙做下来。
版权所有 © 2023 一体化纯水处理设备,纯水处理设备,工业纯水处理等设备及解决方案厂家广东百惠浦环保节能发展有限公司 | 备案号: 粤ICP备14061880号 | 技术支持:东莞网站建设