钼酸铵工业废气、废水综合治理技术开发与应用.pdf

钼酸铵工业废气、 废水综合治理技术开发与应用 * 王锐张建洲 洛阳理工学院环境工程与化学系， 河南 洛阳 471000 摘要 以钼酸铵厂产生的废气和废水综合治理技术的开发应用实例， 采用酸性生产废水吸收含氨废气， NH3去除率达 95 ; 将高浓度含氨废水通过汽提工艺处理， NH 4 -N去除率达到 99. 99 ， 达标排放。 关键词 综合治理技术;开发;应用分析 DEVELOPMENT AND APPLICATION OF COMPREHENSIVE TREATMENT TECHNOLOGY FOR WASTEWATER AND FLUE GAS IN PRODUCTION OF AMMONIUM MOLYBDATE Wang RuiZhang Jianzhou Department of Environmental Engineering and Chemical，Luoyang Institute of Science and Technology，Luoyang 471000，China AbstractThe case analysis is done for development and use of a comprehensive treatment technique for wastewater and flue gas from producing ammonium molybdate． The result shows that the sour wastewater can absorb NH3and the removal rate of NH3is up to 95 ;and treated by stripping process in high concentration ammoniated wastewater，the removal rate of NH 4 -N was up to 99. 99 ，hence the treated water can meet the first level of wastewater discharge standard． Keywordscomprehensive treatment technique;development;application analysis * 河南省科技厅项目 092102310053 。 1概况 钼是一种难熔稀有金属， 在自然界主要以辉钼矿 的形式存在于地壳中， 含钼矿石通过浮选富集成钼精 矿， 钼精矿经氧化焙烧生成工业氧化钼， 工业氧化钼 经过湿法冶金的方法提纯制成钼酸铵， 然后焙解成纯 氧化钼用作粉末冶金的原料。钼酸铵是钼化工制品 中一种重要的产品， 不仅是生产钼粉、 钼金属制品的 主要原料， 还可用于化学试剂、 催化剂、 阻燃剂、 微肥 及药物等方面。近年来， 随着钼的需求和价格的不断 上涨， 我国钼酸铵产能不断扩大， 2008 年末， 产能已 达到近 2 104t/a［1］。 钼酸铵生产等过程中产生高浓度含氨废水， 通常 采用好氧生物脱氨 ［2］、 直接生成硫酸铵用作农肥［3］、 气浮脱氨等工艺处理， 还有采用喷淋到锅炉排放烟囱 利用烟道气处理 ［4］， 这些工艺存在氨氮脱除效率低、 氨氮损失量大等缺点。本工艺采用酸性废水吸收含 氨废气、 汽提脱氨处理含氨废水， 使废气、 废水均达标 排放， 并且脱出氨气回用于生产， 降低氨氮损失。 1. 1生产工艺 洛 阳 某 钨 钼 科 技 公 司 生 产 四 钼 酸 铵 NH4 2Mo4O13 2H2O、 钼棒， 年生产规模为四钼酸铵 约800 t， 钼棒约400 t。生产钼酸铵的原料为工业氧 化钼 其主要成分为 MoO3， 还含有 SiO2、 Fe、 Cu、 Pb、 K、 Na、 Ca、 Mg 等杂质 ， 生产流程如图 1 所示。 1. 2废气、 废水性质 该企业集团钼酸铵生产废气产生量为880 m3/h， 混合气体中含氨140 mg/m3; 根据该企业的生产规 模， 生产废水排放量约为24 m3/d， 废水水质见表 1。 由于地处城市工业区， 该企业生产废气排放执行 GB 1455493恶臭污染物排放标准 中的三级标准 要求， NH3≤5 mg/m3。钼酸铵生产废水为淡绿色透 明液体， 从表 1 可知， 钼酸铵生产废水存在氨氮浓度 高、 色度较高和排放量小等特点， pH 值呈酸性。要求 废水经处理后达到 GB 89781996污水综合排放标 准 一级标准， 即 ρ NH 4 -N ≤15 mg/L， pH 为 6 ～ 9。 36 环境工程 2011 年 6 月第 29 卷第 3 期 图 1钼酸铵生产工艺流程 表 1钼酸铵生产废水水质结果 项目 ρ Fe / mg L － 1 ρ SS / mg L － 1 pH ρ NH 4 -N / mg L － 1 ρ NO － 3 / mg L － 1 ρ Mo / mg L － 1 色度 / 倍 生产废水1 1001103 ～ 429 0006 1004012 2废气、 废水处理工艺 2. 1废气、 废水处理技术路线 首先， 向酸性废水中人工投加 NaClO， 将 Fe2 氧 化为 Fe3 ， 处理后的酸性废水通过耐蚀泵打入填料 吸收塔吸收含氨废气， 含氨废气去除率达到 95. 4 ， 净化气体达标排放。吸收液经调节 pH 值到 11 后， 在沉淀池停留24 h， 金属离子被吸附沉淀到池底， 上 清液泵入汽提脱氨塔喷淋。喷淋液经过再沸器进一 步加热沸腾生成含氨和水蒸气的混合气体， 混合气体 在塔顶部经冷凝器作用后， 水冷却成液体回流， 氨气 通过管道引入氨浸罐回用于生产。喷淋液进入脱氨 塔前， 在预热器内经再沸器流出的高温净化水加热， 提高系统热利用效率。 2. 2废气、 废水综合处理工艺流程 依据废气、 废水综合处理技术路线， 该工艺流程 如图 2 所示。 1酸性废水池; 2耐腐蚀砂浆泵; 3填料吸收塔; 4pH 调节池; 5沉淀池; 6离心泵; 7预热塔; 8再沸塔; 9汽提脱氨塔; 10冷却塔 图 2钼酸铵生产废气、 废水综合处理工艺流程 3工程主要构筑物 本工程主要构筑物 设备 如表 2 所示。 表 2主要构筑物 设备 表 名称规格数量 /座 酸性废水池2. 0 m 2. 0 m 2. 5 m1 填料吸收塔1 000 mm 6 000 mm 10 mm1 pH 调节池 2. 2 m 2. 4 m 2. 0 m1 沉淀池6. 6 m 2. 4 m 2. 0 m1 预热器300 mm 4 000 mm 10 mm1 再沸器300 mm 2 000 mm 10 mm1 汽提脱氨器300 mm 7 600 mm 10 mm1 冷凝器300 mm 3 000 mm 10 mm1 4各主要功能单元设置特点及处理效果 本工程自 2010 年 4 月投入运行， 处理效果达到 了设计要求。 4. 1含氨废气处理系统 本工程含氨废气处理系统主要由耐蚀泵、 填料吸 收塔、 喷淋液循环泵及鼓风机等组成。在本工程中， 利用生产中排放的酸性废水吸收氨， 减少了生产用水 量， 提高氨吸收效率。经监测， 吸收塔排放气体 NH3 浓度在 1. 4 ～ 3. 9 mg/m3。 4. 2金属离子处理系统 生产过程中产生的酸性废水 pH 值为 3 ～ 4 之 间， 主要含有 Mo、 Fe、 Cu 等金属离子， Fe3 和 Fe2 产 生色度。通过投加 NaClO， 使 Fe2 全部转化为 Fe3 ， 再投加废碱， 调节 pH 值到 11， 形成 Fe OH 3沉淀。 Fe OH 3拥有巨大的吸附表面， 能吸附废水中的各 种金属离子发生共沉淀， 达到废水中同时去除多种重 金属离子的目的 ［5］。 4. 3汽提脱氨处理系统 生产过程中的 NH 4 和吸收废气中的 NH3进入 46 环境工程 2011 年 6 月第 29 卷第 3 期 调节池。通过投加废碱， 调节 pH 值到 11， 所有氨转 化为分子态氨。汽提脱氨采用高度为12. 6 m的脱氨 塔脱氨， 脱除后出水 ρ NH 4 -N ≤15 mg/L， pH 为 6 ～ 9， 氨气回用于氨浸反应釜。 4. 4处理效率 经过 3 个月的运行， 该处理系统出水水质稳定， 水质监测结果见表 3。 表 3水质监测结果 项目采样时间pH ρ Mo/ mgL ρ NH 4-N / mgL － 1 ρ Fe/ mgL － 1 色度 / 倍 酸性废水 2010 － 05 － 12 2010 － 05 － 17 3. 24 3. 78 43 41 26 900 25 400 1 100 1 095 12 12 总排出口 2010 － 05 － 12 2010 － 05 － 17 6 ～ 9 6 ～ 9 21 24 11. 97 12. 53 由表 3 可看出， 一般情况下， 总排放口出水的各 项指标均达到了 GB 89781996 一级排放标准， 处理 效果较好。 5废气、 污水处理设施经济技术分析 采用综合处理工艺工程总投资为 60 万元， 设计 废气处理规模为880 m3/h， 废水处理规模为24 m3/d。 目前不计人工费用吨水， 平均运行费用为 8. 2 元。每 年可减少向环境空气中排放NH3855 kg， 向环境水体 排放NH 4 -N 190 t， SS 0. 79 t。 由于总排出水中盐分浓度太高， 不能回用于生 产， 也不能用作循环冷却水， 现直接排放。若综合处 理回用， 可降低实际处理成本， 因此， 如何去除盐分， 也是今后努力方向。 6结论 对于钼酸铵生产行业废气， 运用酸性生产废水吸 收， 废水采用汽提工艺处理， 运行结果表明， 处理后废 气达到了 GB145541993 中的三级标准要求， 出水 达到了 GB 89781996 一级排放标准要求， 该工艺切 实可行。 钼酸铵生产行业中的高浓度含氨废水， 用一般方 法难以达到高效去除， 或者造成氨氮损失， 采用汽提 脱氨工艺， 脱除氨气回用于生产， 符合清洁生产要求。 因此， 汽提脱氨是本工程设计的重点。 参考文献 ［1］李辉， 唐丽霞． 钼酸铵生产工艺与技术进展状况分析［J］． 中国 钼业， 2009， 33 6 41- 43． ［2］关卫省， 袁卫宁， 张志杰． 港口化学品废水的 DAF － OD 法处理 ［J］． 环境工程， 2000， 18 3 1- 3． ［3］张建刚， 段黎平． 钼酸铵生产废液的综合治理［J］． 化工环保， 2000， 20 1 28- 31． ［4］邓斌． 利用 烟 道 气 处 理 焦 化 剩 余 氨 水 技 术［J］． 环 境 工 程， 2000， 18 3 17． ［5］丁春生， 袁春生． 线路板工业废水处理工程实践［J］． 环境污染 与防治， 2005， 27 9 686- 688． ［6］国家环境保护总局． 水和废水监测分析方法［J］． 3 版． 北京 中 国环境科学出版社， 1997 252- 275． 作者通信处王锐471000河南省洛阳市洛龙区王城大道 91 号 洛阳理工学院环境工程与化学系 电话 0379 65928270 E- maildaxia_wang008 163. com 2010 － 07 － 27 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 简 讯 绿色印刷不能只炒概念绿色印刷不能只炒概念。据报道， 从今年开始， 我国部分中小学教材将进行绿色印刷， 争取 3 年内实现全部绿色印刷。绿色 印刷在 20 世纪 80 年代末就起源于西文发达国家， 现在日趋普及。但对我国来说， 特别是印刷行业的局外人， 还是比较陌生的。 所谓“绿色印刷” ， 是指印刷要有环境保护意识， 要加强印刷企业重视环保的观念， 大力推进节约资源、 能源工作， 实现循环经济， 坚持科学发展观。 绿色印刷， 要有真正的成效， 首先就必须大力开发环保型油墨， 处理好废气、 废物， 还要有相关绿色材料的开发与研制。这就 需要相关部门制订严格的生产规范和技术标准， 还要有严格的生产后认定机制， 更要有实实在在的投入。自 2009 年下半年以 来， 中国印刷技术协会、 环境保护部认证中心， 就已经开始收集资料， 制订适合我国国情的绿色印刷标准。只有做好了这些基础 性工作才能防止绿色印刷“放空枪” 。 除此之外， 笔者想到了最近看到的一篇文章美国小学卧底记 ， 其中有段文字是这样的 “再说说课本， 比如数学， 在国内虽 然有两本练习册， 但每一本都和作文差不多厚， 而美国的数学练习册， 虽然一年只有一本， 可每一页练习题是国内的两倍多， 一共 有将近 300 页。 ” 作者意思是说美国学生的练习题不少。但笔者关注的却是， 美国小学教材一页纸上的练习题是中国教材的两倍 多， 这就是节约纸张的表现。所以， 节约纸张， 也应该纳入绿色印刷的要求。 绿色印刷， 从中小学教材开始是个好事情， 要把好事做实， 还得全方位努力。要有科研的支持， 也要有政策的扶持。同时， 也 不能因为实行了绿色印刷， 就要提高中小学生课本的价格， 将负担转嫁给学生。 摘自“中国环境报” 56 环境工程 2011 年 6 月第 29 卷第 3 期