一种含硫酸铵有机废水蒸发结晶盐渣的方法
【专利摘要】一种含硫酸铵有机废水蒸发结晶盐渣的方法；1）将干燥的硫酸铵盐渣在200-250℃进行碳化处理；2）将碳化处理后的硫酸铵盐渣粉碎；3）将粉碎后的物料进行加水搅拌溶解；4）采用过滤设备分离溶解后的硫酸铵溶液和黑色碳化物。本发明可以实现硫酸铵盐渣的无害化和资源化。
【专利说明】一种含硫酸铵有机废水蒸发结晶盐渣的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工业废水处理领域，具体地涉及一种含硫酸铵高浓度有机废水蒸发结晶盐渣的方法。
【背景技术】
[0002]化工生产过程中往往会产生大量的高盐废水，如氯碱行业、道路除冰和食品加工、印染、制药、油田开采、造纸和农药等过程。目前，我国液体环氧树脂生产能力近80万吨/年，年产生的废水约为108万吨左右，折合氯化钠21.6万吨。另外，我国对氨基苯酚产量在5万吨/年左右，氯醇法环氧丙烷产量在100万吨/年左右，高温氯化法环氧氯丙烷产量在40万吨/年左右，光气界面聚合法聚碳酸酯产量在35万吨/年左右，合计产生高含盐废水约500万吨/年(含盐量均接近或超过20%)。平均COD值以8000计，每年需排放有机物(C0D)4万吨。同时，高盐有机废水的总量巨大且有逐年增加的趋势。这些除了含有高浓度可溶性的无机盐外，通常还含有大量的有毒有机物。不经处理，直接排放会不仅是盐的巨大浪费，也会对生态环境产生严重的危害。
[0003]硫酸铵主要用作农业肥料，适用于各种土壤和作物。还可用于纺织、皮革、医药等方面。含硫酸铵的工业废水不加处理直接排放不仅造成严重的水污染，而且浪费大量的硫酸铵资源。低浓度硫酸铵废水处理技术主要有化学沉淀法、稀释生化法、鸟粪石沉淀法等。而对于高浓度硫酸铵废水(浓度超过7%)，通常利用蒸发结晶工艺回收利用硫酸铵，既减少了水污染，又能回收利用有价值的农用产品。然而，由于蒸发干燥过程中盐和有机物会同步结晶析出，故蒸发结晶硫酸铵通常夹带大量的有机物，无法直接利用。如羟混苯生产废水中硫酸铵和COD浓度分别达到30% (质量浓度)和100g/L，蒸发结晶后盐渣中有机物含量为
0.2-0.3gC0D/g干固。不经处理，无法实现无害化和资源化利用。
[0004]综上，开发一种硫酸铵盐渣中有机物的高效去除技术，对于实现硫酸铵废水的无害化和资源化意义重大。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种含硫酸铵有机废水蒸发结晶盐渣的方法。
[0006]为实现这目的，本发明提供的含硫酸铵有机废水蒸发结晶盐渣的方法是；
[0007]I)将干燥的硫酸铵盐渣在200-250°C进行碳化处理；
[0008]2 )将碳化处理后的硫酸铵盐渣粉碎；
[0009]3 )将粉碎后的物料进行加水搅拌溶解；
[0010]4)采用过滤设备分离溶解后的硫酸铵溶液和黑色碳化物。
[0011]所述的方法中，步骤I是将硫酸铵盐渣置于碳化隧道窑中进行碳化。
[0012]所述的方法中，步骤2是将碳化后硫酸铵盐渣冷却至80°C以下进行粉碎。
[0013]所述的方法中，步骤3是按照重量比1:3-5加水搅拌溶解。
[0014]所述的方法 中，步骤4是采用隔膜压滤机对溶解后物料进行过滤。[0015]本发明的效果是:
[0016]I)突破了含高浓度有机物的硫酸铵盐渣乃至其它废盐渣处理的技术瓶颈，提供了一种含高浓度有机物的硫酸铵盐渣可行的处理方案；
[0017]2)可以通过高温处理高效、彻底地去除盐渣中的有机物，实现盐资源化利用，从而为化工行业实现节能减排提供技术支撑，促进化工行业的可持续协调发展。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的工艺流程示意图。
[0019]图2是本发明得到的硫酸铵晶体电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0020]请参阅图1，本发明的工艺过程主要包括盐渣的高温碳化处理、自然冷却粉碎、搅拌溶解、高压过滤分离过程，具体地:
[0021]I)将硫酸铵盐渣在高温碳化反应器中进行处理，碳化温度控制在200-250°C ；
[0022]2)将高温碳化 处理过后的盐渣冷却至80°C以下后进行粉碎；
[0023]3 )将粉碎后物料按照重量比1:3-5加水搅拌溶解；
[0024]4)采用高压过滤设备分离溶解后的硫酸铵溶液和黑色碳化物，从而实现硫酸铵盐渣的无害化和资源化。
[0025]本发明的基于原理是:
[0026]高浓度硫酸铵有机废水中的有机物浓度高，成分复杂。有机物在高温条件下会发生分解、碳化过程，从硫酸铵中分离。在温度的控制方面，由于硫酸铵开始分解温度为280°C，而在512°C下全部分解(见反应I):
[0027]3 (NH4) 2S04 — 3S02 ? +6Η20 ? +4ΝΗ3 ? +N2 ? (I)
[0028]因此，为了保证硫酸铵不被分解的情况下，最大程度的加快有机物反应速率，盐渣的高温碳化温度应该控制在250°C左右，具体温度可视废水中有机物的组成特征而进行进行调整，一般控制在200-250°C。
[0029]待有机物分解碳化完全后，将物料加水溶解，黑色碳化物不溶于水，而硫酸铵易溶于水。溶解一段时间后，采用隔膜压滤机等高压脱水设备将碳化物和硫酸铵溶液进行固液分离。
[0030]实施例
[0031]取羟混苯生产废水多效蒸发结晶后的硫酸铵盐渣。按照如下过程处理:首先，在高温碳化隧道窑中进行处理，碳化温度控制在250°C下，时间为2-5小时；将高温碳化处理过后的盐渣冷却至80°C以下后进行粉碎；将粉碎后物料按照重量比1:3加水搅拌溶解；采用隔膜压滤机对溶解后物料进行过滤，分离溶解后的硫酸铵溶液和黑色碳化物。不同硫酸铵盐渣高温碳化处理后有机物含量见附表。重结晶后的硫酸铵晶体无色透明、纯度较高，其形状如图2所示。
[0032]附表不同碳化时间下有机物的处理效率和硫酸铵的纯度
[0033]
【权利要求】
1.一种含硫酸铵有机废水蒸发结晶盐渣的方法； 1)将干燥的硫酸铵盐渣在200-250°C进行碳化处理； 2)将碳化处理后的硫酸铵盐渣粉碎； 3)将粉碎后的物料进行加水搅拌溶解； 4 )采用过滤设备分离溶解后的硫酸铵溶液和黑色碳化物。
2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤I是将硫酸铵盐渣置于碳化隧道窑中进行碳化。
3.如 权利要求1所述的方法，其中，步骤2是将碳化后硫酸铵盐渣冷却至80°C以下进行粉碎。
4.如权利要求1所述的方法，其中，步骤3是按照重量比1:3-5加水搅拌溶解。
5.如权利要求1所述的方法，其中，步骤4是采用隔膜压滤机对溶解后物料进行过滤。
【文档编号】C01C1/24GK103979576SQ201410216066
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】张伟军, 王东升, 肖萍, 杨晓胤 申请人:中国科学院生态环境研究中心, 北京环球中科水务科技有限公司