龙源期刊网 氨氮水处理技术应用 作者：周峰 殷卫荣 来源：《城市建设理论研究》 2013 年第 30 期 摘要：介绍硝酸铵化肥产品生产过程水处理工艺的运行情况，并对工艺中出现的问题进行 了总结。 关键词：氨氮；水处理；硝铵；电渗析 中图分类号：K826.16 文献标识码：A 硝酸铵化肥产品的生产是用 50％左右的稀硝酸与氨气进行中和反应，反应过程中放出大 量的热，中和液中的水吸热气化，最终得到 75％左右的硝酸铵浓液，进一步蒸发，最终得到 硝酸铵。生产硝酸铵过程中所产生的蒸汽冷凝为冷凝废水，冷凝废水中含有可利用的硝酸铵及 氨氨气检测仪过滤桶，若直接排放，严重污染环境，同时白白浪费其中可回收利用物质。 为了回收利用这些冷凝液，对这些废液使用电渗析膜的方法对其进行处理。即将送来的冷 凝液中和到设定的 pH 值，在电场力作用下利用膜分离原理将冷凝液分离成浓缩溶液和淡化工 艺合格水，浓缩溶液输送到再中和器进行回收利用，NH3-N 含量≤15mg/l 的淡化工艺合格水输 送到循环水池作为补充水。 1 中和调节系统 在进行氨氮水处理时，若将冷凝水中少量的氨或硝酸铵直接进入电渗析系统，会对电渗析 膜堆体造成损坏，降低膜堆的使用寿命，排放水也不能达标。

在冷凝液进入电渗析系统前加一 套中和装置就能解决这个问题。即加入少量的稀硝酸或少量的氨气，在常温常压下进行中和反 应，生成硝酸铵。稀硝酸或氨与冷凝废水在中和搅拌桶中收集、搅拌，并根据中和搅拌桶中 pH 值自动检测仪所测数据，并调整加稀硝酸或气氨的量使冷凝液中的 pH 值均衡，以保证预期 值。 中和后的冷凝液经储罐输出泵送到冷却器（冷凝液温度在 60℃ 左右），使冷凝液的温度降 至 30℃ 以下，然后经过滤器过滤掉冷凝液中的杂质，并通过流量计检测水量以确保电渗析系统 正常运行。 中和调节系统工艺流程： 冷凝废水在中和桶收集后，在桶的中部装有 pH 值自动监测仪，不间断的检测水质。根据 测得的数据，控制加药系统，向冷凝废液中加入稀硝酸或氨气。加药系统根据 pH 值自动监测 仪提供的数据信息，开启加氨或稀硝酸系统电磁阀门，加氨或加稀硝酸开始工作。中和桶装有 搅拌机不断对冷凝液进行搅拌中和，然后输送到储罐（从中和桶加氨或稀硝酸中和到储罐输 龙源期刊网 出氨气检测仪过滤桶，约为 1 小时）。储罐输出泵增压后将冷凝液送到冷却器再到过滤器，过滤掉冷凝液中的杂 质，然后经流量计检测水量至电渗析系统。 中和调节系统设置由五大部分组织：1. 中和系统；2. 加稀硝酸酸或氨气；3. 过滤系统；4. 输 送系统；5. 自动系统。

中和部分：由两、三个中和桶和一个储罐不锈钢桶组成，每个桶都配置液位自动 MTH 压 力变送器 1 台，对各桶的进液与排液进行自动控制。每个中和桶配置 pH 值自动监测仪一台， 对水质中过程跟踪测试。中和桶顶部各配置搅拌机一台，对冷凝液进行全过程搅拌中和后，再 经泵输送到储罐。 加氨或稀硝酸：组合式加氨或稀硝酸装置，根据工艺及规范要求，由溶液桶、加氨或稀硝 酸泵和液位自动控制为主体，和阀门、管道 Y 型过滤器等组成。 过滤系统：作用是将冷却后冷凝液中带有≤10 微米的杂质颗粒过滤掉。以保证输送到电渗 析浓缩系统中的原液净度，同时减轻 2#精滤工作强度。2#精密过滤器设有反冲洗、排污口及 压力表。当压力表压差超过 0.2MPa 时，打开反冲洗装置，冲洗掉贴附在滤芯上的杂质颗粒。 冲洗中途打开排污阀门，排掉精滤器壳腔内的杂质颗粒。过滤器滤芯规格为 CIM× 芯 5μ （根据 水量确定滤芯数量）。 输送系统：每个中和桶配备离心泵一台，当液位达到指定值并中和结束后，泵开始工作氨气检测仪过滤桶， 将桶内冷凝液输送到储罐。储罐配置离心泵一台，当储罐液位达到指定值时，泵即可工作，将 冷凝液送到经过滤器、流量计后的电渗析系统收集罐中。

进行中和后的氨氮水，pH 值达到合适值之后，开始进入电渗析进一步进行水处理。 2 电渗析工序 2.1 电渗析原理 物质由分子构成，分子又由带电粒子构成，溶液也样同样特性，在此基础上制成看阴阳离 子交换膜，它分阳离子交换膜（简称阳膜）、阴离子交换膜（简称阴膜），阳膜允许带正电离 子通过，阴膜允许带负电离子通过，阴阳离子膜具有选择透过性，加上直流电源作为动力加速 离子的透过也就加速离子的迁移。电渗析就是利用了离子交换膜的特殊性制成的。 原理分析：进入电渗析的溶液为 NH4NO3，进水为三股水，一股为极水（作传导电流，离 子迁移的推动力），二、三股为 NH4NO3，溶液进入电渗析后在电场的作用下进行离子迁移， 在第一层中 NH4+ 离子和 NO3-离子均无法迁移，因为上面是一层阴膜，下面是一层阳膜， NO3-离子无法通过阴膜，NH4+ 离子无法通过阳膜，因为阳膜上加的是正电荷（阳膜应能通过 NH4+，但正电荷同性相斥，故又不能通过），因此 NH4+和 NO3-只能留在这个“室”内，两隔 板上面一层阴膜情况就不同，在这一张隔板的上层为阳膜天然气报警器，NH4+和 NO3-进入此层时 NH4+ 离 龙源期刊网 子可通过阳膜向负极方向迁移 NO3-离子可通过下面一层阴膜向下一个“室”正极方向迁移，这 样在这个“室”内离子已迁移走汽油检测仪，离子处于减少状态，故称“淡室”也即起了淡化作用，而另一个 “室”离子均迁移进来，越聚越多，故称之“浓室”，这总称为一个单元，若干个单元叠加在一起 聚合在一个出口，总称浓水口和淡水口，因此组成一个水量大的电渗析是由若干个小单元汇总 而成。 直流电流的大小是决定迁移能力的大小，电流越大迁移越大，但不是无限制的，到了一定 的强度，迁移能力不再增加，只消耗能量，做的是无用功，反而产生热量，热量超过 40℃ 以上 离子膜会化解失效，故必须设定控制直流电流。 2.2 电渗析流程 从生产现场过来冷凝液收入 A 罐或 B 罐进中和加氨或加酸、pH 值在 4.5-6.5

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