烟气洗涤液铼回收系统氨氮废水处理及利用

徐元博，王 萍，周永星，孙 玮

（金堆城钼业股份有限公司，陕西渭南 714101）

金堆城钼业股份有限公司钼炉料产品部动力分厂（以下简称钼炉料产品部）铼回收工序采用离子吸附法回收焙烧烟气制酸洗涤液中的金属铼，在解吸液蒸发浓缩阶段采用上海本优单效蒸发器。由于蒸发浓缩过程中配制的解吸液氨水质量分数达到了0.5%～1.0%，在解吸液循环蒸发环节不可避免地产生氨氮废水。由于环保的要求日益严格，钼炉料产品部结合现场工艺增加了废水循环利用装置和文丘里洗涤回收设备，使得解吸液蒸发过程中产生的氨氮废水得到了有效回收，保证了环保生产的同时节约了生产成本。

1 解吸液蒸发浓缩产生氨氮废水的来源

解吸液蒸发浓缩工艺流程见图1。

图1 解吸液蒸发浓缩工艺流程

蒸发解吸液的过程中，通过加热器的热交换将解吸液加热至蒸发温度，通过强制循环泵使解吸液在加热器和蒸发器中循环。整个蒸发系统采用真空负压，一般压力控制在-0.07～-0.09 MPa，物料循环过程中溢出的蒸汽通过冷却器冷凝为物料冷凝水。由于含铼解吸液的挥发特性，该部分冷却水将溶入一部分氨气，形成pH 值大于11、氨氮(ρ)为80～100 mg/L 的废水。每次蒸发过程该部分废水的产生量一般约为10 m3，水温在30～40 ℃，用泵送至污水处理站处理。

在蒸发系统抽负压的过程中，负压泵一般选择水环真空泵。该类型泵在运行时需要补充工艺水，通过一次水的旋转形成负压。生产现场水环真空泵的工艺水为厂区循环水站供应水，该部分水由于抽真空过程中与氨气接触，在泵腔内排出时表现为水汽混合物，其pH 值大于11，氨氮(ρ)为300～500 mg/L，成为氨氮超标废水。每次蒸发过程该部分废水的产生量一般约为30～40 m3，水温在60～70 ℃，与物料冷凝水混合后通过管道排至污水处理站。

2 氨氮废水回收工艺

生产现场产生的氨氮废水处理的基本思路为：对物料冷凝水直接进行系统回用，对水环真空泵排出的水汽混合物，进行喷淋洗涤预处理达到回收条件后再进行处理。

2.1 物料冷凝水回收

物料冷凝水由物料冷凝水泵根据液位自控调节排出，该部分废水产出量小，温度低，水质较纯净，可在现场增设1 个容积12 m3的分离罐进行收集，作为工艺水储备用于下步文丘里洗涤器淋洗液和单效蒸发器循环使用。

2.2 水环真空泵工艺水回收

水环真空泵出水为水汽混合物，要回收利用需首先进行预处理。利用现场设置的容积约12 m3的分离罐对系统产出的水汽混合物进行分离，液体在分离罐进行收集，含氨气体通过管道引至喷淋洗涤系统。喷淋洗涤系统采用文丘里洗涤器[1]，其设备构造简单，对氨气的吸收效率高。文丘里洗涤管包括收缩段、喉管和扩散段，含氨气体进入收缩段后，流速增大，进入喉管时达到最大值。洗涤喷淋水从收缩段或喉管加入，气液两相间相对流速很大，在扩散段，气液速度减小，压力回升，以液体为凝结核的凝聚作用加快，凝聚成直径较大的液滴，进而在除雾器内将氨气捕集，实现氨气的浓缩回收。

分离罐内储备的物料冷凝水采用循环泵进行自循环，并送至水环真空泵作为工艺水使用，水环真空泵的使用工艺要求水温不高于35 ℃，且进口压力不小于0.2 MPa，为确保水温符合水环真空泵的使用要求，在分离罐外设置板式换热器，并设置循环泵1 台，对分离罐内液体持续降温，同时通过阀门操作为文丘里洗涤器喷淋水泵供应工艺水。

氨氮废水回收利用装置工艺流程见图2。

图2 氨氮废水回收利用装置工艺流程

单效蒸发器产生的物料冷凝水和水环真空泵排出的水汽混合物全部通过管线自流进入分离罐进行分离。从分离罐溢出的氨气通过管线送至文丘里洗涤器进行洗涤，用循环水喷淋，保证氨气洗涤的效果，处理达标后尾气通过引风机对外排放。引风机可对系统保持微负压，使得分离罐形成微负压，有利于氨气的溢出。分离罐及文丘里洗涤器收集的高浓度氨水最终可通过回收管线送至解吸液配制罐供生产使用。

为满足上述工艺要求，氨氮废水回收利用装置的主要设备见表1。

表1 氨氮废水回收利用装置的主要设备

续表1

3 应用效果

钼炉料产品部解吸液蒸发浓缩产生的氨氮废水经回收利用装置处理，减少了蒸发系统的氨氮废水排放量，根据生产蒸发量计算每个周期回收利用的氨氮废水约10～15 m3。对溢出系统的氨气进行淋洗浓缩回收，使得废水中氨的浓度有所提高，该部分废水杂质较少，可作为铼回收系统配制解吸液的原水，或用于解吸液调整pH 值，使水环真空泵工艺水得到循环使用。氨氮废水回收利用装置投入运行后，解吸液的蒸发浓缩实现了氨氮废水零排放。

通过对工艺装置优化改造，解吸液蒸发浓缩过程中的氨氮废水得到了有效处理。氨氮废水回收利用装置具有以下优点：

1）含氨氮废水的循环使用节约了一次工艺水，同时间接减少了氨氮废水的产生量，实现了氨氮废水零排放。

2）增加板式换热器对分离罐内的液体降温后回用，满足了蒸发系统真空泵的水温要求。

3）选择文丘里洗涤器对分离罐的氨气进行喷淋回收，降低了尾气排放量。

4）文丘里洗涤器吸收氨的效率高，结构简单，便于维护。

4 结语

金属铼回收生产中解吸液蒸发浓缩环节增加的氨氮废水回收利用环保装置，可有效地降低环保风险，使得生产持续进行。改造后的解吸液蒸发浓缩设备的环保技术水平有了进一步的提升，在同类型设备中处于领先地位。