一、技術原理

硝酸銨生產過程中產生的冷凝液的氨氮處理由電冷凝裝置完成。液態廢水分為三股進入電縮合系統，其中NH4+為陽離子，NO3-為陰離子。裝置內的陰陽離子在裝置直流電場的作用下發生遷移，其中NH4+通過陽離子交換膜CM向陰極遷移，NO3-通過陰離子交換膜AM向陽極遷移。這時，由于離子的遷移，會出現一個處于還原富集狀態的“腔室”。這兩個“室”分別是淡水室和濃水室，起脫鹽和濃縮作用，淡水室和濃水室。統稱為一個單元，多個單元疊加聚合在一個出水口，即濃水出水口和淡水出水口，實現廢水中氨氮離子的分離回收。幾個這樣的單元組成一套硝酸銨冷凝廢水電滲析單元。

二、技術特點

每生產1t硝酸銨，大約會產生0.5~0.8t廢水，而這種廢水中含有高濃度的硝酸銨和氨水，而硝酸銨和氨水由于形成的硝酸鹽穩定性好，溶解度高水中的反應，用石灰軟化、過濾等傳統工藝很難去除水中的硝酸鹽。電滲析技術可以在不添加任何化學試劑的情況下，通過相對簡單的工藝將硝酸鹽的質量分數降低50%以上，去除廢水中85%以上的氨氮含量，獲得9%的操作。濃縮氨水優勢明顯。

2.1 設備設計靈活簡單

電凝裝置可根據實際需要靈活設計增減鹽和回收的需要需要串聯和并聯設計，工藝流程可以調節，同時可以實現裝置的自動控制。

2.2 設備能耗低

電滲析過程簡單，可在室溫下進行。該反應過程耗電少，耗能少，經濟效益明顯。

2.3 無污染

電滲析工藝簡單，中間無需添加各種化學試劑即可實現廢水中氨氮的分離，不污染環境。

2.4 設備使用壽命長

該設備經久耐用，使用時間長，易于維護。分離專用膜可達5a，電極可達8a，隔膜可達15a左右。

3、硝酸銨冷凝水電滲析技術處理實例

一個硝酸銨生產廠每年都會產生大量的廢液。早期采用稀釋法治療，效果很差。廢水和硝酸中游離氨的平均濃度 氨的平均濃度非常高。每年有大量硝酸銨排入污水，氨氮排放嚴重超標，不僅嚴重污染環境，還造成大量原材料浪費。因此，為有效解決硝酸銨生產中產生的冷凝廢水的處理和回收問題，決定采用電滲析法（圖1）。


為滿足廢液處理回收的需要，公司設計了由24個子單元組成的電滲析裝置系統，其中脫鹽回收和循環濃縮系統分別有12個電滲析單元，每3個單元作為一個用于最大容量冷凝廢水處理的系列系統。具體實施過程是先將硝酸銨產生的冷凝廢水經過中和調節系統處理，使廢液的pH值在6左右，然后進入廢水收集池。然后將這些廢液輸入電滲析系統的進料罐，然后進入電滲析裝置。冷凝液中的NH4+和NO3-通過離子交換膜進行離子遷移，完成濃縮和脫鹽處理。淡水返回硝酸銨循環水系統補充水，濃縮水返回硝酸生產系統循環使用。.

硝酸銨產生的冷凝廢水經電滲析裝置濃縮脫鹽后，硝酸銨回收率達到99%以上，廢水回收率按90%計算，不僅減少了硝酸銨廢水的排放，還能消除污染。也提高了資源的綜合利用率，取得了顯著的環境保護和經濟效益。

電滲析廢液處理回收工藝從冷凝液首次引入污水處理系統開始。經過完整的處理工藝和整套設計的設備，冷凝水中的游離氨、硝酸和硝酸銨全部回收和排放的水也完全符合排放標準。

4. 結束語

采用電滲析技術對硝酸銨冷凝廢水中超標氨氮進行處理并回收利用，具有設備投資少、運行成本低、消除污染、節能減排等諸多優點。它是一種將工業廢水處理、資源回收和循環經濟有機結合的技術，具有良好的推廣應用前景。