化学氧化法降低离子型稀土矿废水的氨氮含量

摘 要：通过化学氧化法降低低浓度氨氮废水试验及结果分析，认为利用化学氧化法可以降低离子型稀土矿区低浓度氨氮废水中的氨氮含量，而且投资少、见效快。

关键词：离子型稀土矿；化学氧化法；降低；氨氮

一、离子型稀土开采工艺

离子型稀土矿的开采主要通过电解质交换使离子相稀土进入溶液而实现回收。目前国家认可的采选工艺为硫酸铵原地浸取、碳酸氢铵沉淀分离技术。

利用硫酸铵溶液作为浸矿剂，进行浸矿，浸矿液中的铵根离子与矿体内的离子型稀土进行交换，浸出液中含有硫酸根、铵根、稀土和钙镁铝等离子。浸出液经过碳酸氢铵等碱性溶液调节pH值进行除杂，使铝铁等杂质生成沉淀去除，除杂澄清后的稀土溶液再用碳酸氢铵溶液调节pH值使离子型稀土沉淀生成稀土碳酸盐，稀土碳酸盐固液分离后，得到混合稀土碳酸盐产品。后处理过程中的沉淀上清液、固液分离滤液用于配制浸矿剂循环使用。

由于采完矿体中铵根离子的缓释和雨水冲刷，矿山无组织渗流、地表汇流有氨氮超标的可能。需要对氨氮超标的水进行截流用于系统补水或降低氨氮达标后排放。

二、常规氨氮处理技术

常规氨氮处理技术有折点氯化法、蒸氨法、吹脱法、A/O生化法和膜处理等。

（1）折点氯化法是去除低浓度氨氮的成熟技术，除氨的机理是投加过量的氯或次氯酸钠等氧化剂，使废水中氨完全氧化为氮气，从而去除废水中氨氮的方法。该技术特点是投资小，运行可靠，缺点是处理较高浓度氨氮废水时，运行费用较高。

（2）蒸氨法是目前预处理高浓度氨氮废水较通行做法，将高浓度氨氮废水通过蒸氨汽提将废水中的氨氮降到400mg/L以下。优点是运行稳定可靠，回收氨水有一定的经济价值，缺点是能耗大，运行成本高。蒸氨法适合氨氮3000mg/L以上，有回收价值的高浓度氨氮废水预处理。

（3）吹脱法是将氨氮废水加热到40℃以上，并用空气吹脱气态氨氮。优点是运行可靠，出水氨氮可满足升华的条件，缺点是运行费用高，氨气直接排放空气中对环境造成一定影响，常用于处理高浓度的氨氮废水。

（4）A/O生化法是先将氨氮好氧硝化成硝酸盐和亚硝酸盐，再通过反硝化将硝酸根还原成氮气。优点是运行成本适中，缺点是流程较长，控制条件要求较高。

（5）膜处理技术的优点是处理效果较好，缺点是对废水预处理要求较高，膜比较“娇气”；工艺膜易污堵，需定期膜清洗；膜元件使用寿命一般较短，需定期更换；膜的维护管理较复杂。

三、六汤稀土矿低浓度氨氮废水处理实验

根据查阅的资料文献，以及征集的离子型稀土矿山低浓度氨氮废水的处理方案，公司拟先行采用化学氧化法进行低浓度氨氮废水的处理，为验证可行性和确定相关参数，进行实验室试验。

1、氧化剂的选择

本试验采用某公司生产的氨氮去除剂，试验型号为SN1、SN2、SN4，主要作用成分为次氯酸，作用机理是将通过强氧化作用，分解水中的氨氮，变成氮气去除。

SN1：白色固體粉末颗粒，含量≥95%，弱酸性；适用于低浓度的氨氮处理（一般是 100mg/L 以内），一般是固体者直接投加到中间水池，搅拌或曝气反应 6 分钟左右，无需混凝沉淀，也不会产生絮状物。水溶液刺鼻。一般情况下，每吨废水投加本产品 1KG，预计其氨氮值可下降80-100mg/L 左右。

SN2：黄白色固体粉末颗粒，含量≥80%，碱性；适用于低、中、高浓度的氨氮废水处理；还具有脱色、降低磷酸盐等辅助功能；碱性产品，可节省部分调碱产品。一般是配成5%-10%溶液，投加到反应池，结合搅拌或曝气反应30-60min；一般情况下，每吨废水投加1KG，其氨氮值可下降70mg/L 左右。

SN4：白色固体粉末颗粒，含量≥95%，弱酸性；适用于低浓度的氨氮处理（一般是 100mg/L 以内），一般是固体者直接投加到中间水池，搅拌或曝气反应 6 分钟左右，无需混凝沉淀，也不会产生絮状物。气味小，溶解速度快于SN1。一般情况下，每吨废水投加1KG，其氨氮值可下降 80-100mg/L 左右。

2、试验数据及分析

利用氨氮去除剂对矿山后处理配液池的含氨氮溶液进行试验，实验数据如表1所示。

试验数据分析：

（1）SN1、SN2、SN4三种规格的产品对含氨氮100g/L浓度左右的离子型稀土矿废水有去除氨氮的作用。

（2）SN1去除氨氮的效果相对最好，药剂与氨氮量的比为10左右，且比较平衡，SN4效果次之、SN2去除效果较差。

四、结论及建议

1、化学氧化法去除氨氮，因为去除剂的氧化性强，所以反应时间很快，可在较短时间反应完全，直接降低氨氮含量，适用于离子型稀土矿含氨氮废水的处理。

2、考虑到生化法、膜法工艺存在的缺点，结合矿山现场实际条件。建议当前情况下选用化学氧化法处理氨氮废水。

参考文献：

[1]孙锦宜含氮废水处理技术与应用[M] 北京：化学工业出版社，2003.

[2]刘健，李哲氨氮废水的处理技术及发展[J] 矿冶工程，2007.

[3]王泽斌，马云，王强废水生物处理技术研究现状及发展趋势[J]科学与管理，201l.

[4]罗龙海高浓度氨氮废水处理技术研究进展[J]四川化工，2011.

作者简介：

潘高岗，出生年月：198807，性别：男，民族：壮，籍贯（精确到市）：广西来宾，当前职务：副经理，当前职称：助理工程师，：本科，研究方向：应用化学.