濃硝酸及硝酸銨生產廢水綜合利用技術研究
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摘 要：隨著我國經濟的快速發展，化學工業在國民經濟中發揮的作用越來越重要，而化學工業的發展也會給環境帶來一定破壞，比如在濃硝酸以及硝酸銨的生產過程中，會產生大量的廢水，如果直接外排會給周邊環境帶來不良影響。本文以此為背景，對濃硝酸以及硝酸銨的廢水處理現狀進行研究，并提出相應的回收利用措施，希望能夠加強濃硝酸以及硝酸銨生產過程中廢水的處理與利用，對環境起到一定的改善作用。
關鍵詞：濃硝酸；硝酸銨；廢水；回收；綜合利用
濃硝酸以及硝酸銨是重要化學用品之一，同時也是重要的工業用品，對于我國化學事業以及工業的發展具有非常重要的作用。但是在生產濃硝酸以及硝酸銨的過程中，會產生大量的廢水，如果處理不當將會對環境造成一定的影響。因此對我國當前濃硝酸以及硝酸銨生產過程中所產生的廢水進行處理研究，不僅能夠保護環境，還可以提高資源利用效率，具有一定的理論與現實意義。
1 國內硝酸銨以及濃硝酸廢水的處理現狀
?、傥覈鴮τ谙跛徜@以及濃硝酸的處理，使用的方法相對比較落后。在對硝酸銨的處理裝置方面，我國使用的大多是工藝落后的設備，對環境保護的作用不大，并且在生產過程中還會產生出一定的工業廢水。尤其是在生產硝酸銨時，當稀硝酸的水分通過中和、揮發以及結晶后將會以二次蒸汽的形式排除，產生的工藝冷凝液中也會含有硝酸銨和部分氮，這些水分是硝酸銨生產過程中產生的主要廢水。如果將這些不經處理的硝酸銨以及濃硝酸不經處理就排出，將會導致環境中氨超標，使得水體出現富營養化現象，對環境造成污染。由于目前并沒有很好的方法來處理這些硝酸銨廢水，因此部分廠家通過加水稀釋的方法，使得排放的硝酸銨能夠達標，這進一步浪費了水資源。目前我國部分硝酸銨廠家是通過電滲析、反滲透的方法來處理廢棄硝酸銨，雖然能夠取得一定的效果，但是最大的弊端就是投入和運行費用較高。
②濃硝酸的廢水主要來自濃硝酸生產過程，提濃硝酸鎂時產生的酸性廢水，由于產生的酸性廢水酸濃度較低，濃硝不能直接回用，因此部分廠家采用的酸堿中和的辦法進行處理，但是產生的大量的硝酸鹽類，最后還是采用加水稀釋的方法外排，這樣造成雙重浪費。部分廠家也有采用中和后的廢水電滲析方法處理，但是成本運行更高。
2 濃硝酸酸性廢水和硝酸銨廢水處理
2.1 濃硝酸酸性廢水的精餾處理
在濃硝酸生產過程，主要是利用濃度約76%濃硝酸鎂溶液提濃稀硝酸，濃硝酸鎂因吸收了稀硝酸的水形成了稀硝酸鎂溶液，再將稀硝酸鎂容易通過泵注入到相應的蒸發器中，蒸發器將會在特定的壓強下降溫度上升到160℃左右，使得稀硝酸鎂中的大部分酸性水蒸氣能夠被蒸發，留下的濃硝酸鎂溶液還可以繼續循環使用。蒸出的酸性水蒸氣的溫度能夠達到160℃左右，這些酸性氣體通過精餾塔底部進入精餾塔中，使用濃度約為0.05%的鎂尾水進行吸收酸蒸汽，使得精餾塔中的溫度能夠得到有效控制。從精餾塔中底部則能夠流出15%左右的酸性廢水，精餾塔部分未吸收的氣體進入間冷器進行冷卻，這幾部分水進入酸水的儲槽。
2.2 硝酸銨廢水的吸附處理
硝酸銨廢水是加壓中和裝置在一系列的化學反應過后產生堿性蒸汽，這些堿性蒸汽通過不同的冷凝器進入到相應的冷凝液槽，最后有泵被注入到氨回收塔塔頂。冷凝液循環泵將塔地的溶液注入到塔的中部，通過調節稀硝酸的流量控制溶液的pH，從而消除硝酸銨廢水的氨含量，通過保持循環液密度不變的方法，一些溶液將會被采出到中和冷卻槽中，其余被除去大部分溶液將會進入到工藝水槽，溶液中硝酸銨含量控制在<1.5×10-3，這些硝銨廢水將會通過廢水泵首先送入一級A床，此時溶液中的大部分NH+4離子將會被吸附到一級B床。經過一級B床將會吸附大部分的NO-3離子，這時廢水會進入到二級A床，其作用是繼續吸收廢水中的殘留的NH+4離子，之后這些廢水將會被送入二級B床，二級B床將會對廢水中的NO-3離子進行吸附，二級B床的出水的硝酸銨含量基本降為零，進入廢水界區的除鹽水罐，指標優于反滲透出水的指標。
3 處理后的濃硝酸、硝酸銨廢水的回收利用
3.1 處理后的濃硝酸廢水的回用
濃硝酸廢水在經過處理后，將會生成濃度為15%和濃度在0.05%兩種酸性水。通過分析吸收塔各層的酸濃度，吸收塔的15層的酸濃度約在15%左右，吸收塔33層濃度為0.8%；根據分析吸收塔的各層酸濃情況，把濃硝產生的酸性廢水分別打入吸收塔15層和33層。
3.2 處理后的硝酸銨廢水的回用
硝酸銨廢水經AB床吸附處理后，經過分析完全檢測不出硝酸銨的含量，Cl-含量<3×10-6，pH為6.5～7.0，總硬度<0.01mmol/L，電導<2μs/cm，優于脫鹽水指標相當。完全可以替代吸收塔37層加的脫鹽水。但是要注意硝酸廢水的溫度，如果溫度超過室溫，可以采用降溫或者控制加壓中和過來的硝酸銨廢水的溫度，溫度合適后再向吸收塔加水。
4 結束語
濃硝酸以及硝酸銨的生產過程中會產生大量的廢水，這些廢水中含有大量的硝酸和硝酸銨，如果處理不當將會對周圍的環境造成重大影響。我國的處理方式一直比較落后，雖然可以通過電滲析、反滲透的方式來解決，但是這種方法投入成本高，運行成本大。通常一些廠家都是通過加入大量的清水稀釋，而使得排出的廢水中化學物質的含量達標，但是這種做法會造成大量資源浪費。因此本文的研究對于現實生產具有較強的理論以及現實意義，可以有效解決濃硝酸以及硝酸銨生產過程中產生的廢水。
參考文獻：
[1]張俊杰，聶寶軍.濃硝酸及硝酸銨生產廢水綜合利用技術研究[J].河北化工，2013（3）：67-68.
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