[发明专利]一种含铝硝酸废水的处理方法

说明书

本发明涉及一种含铝硝酸废水的处理方法，包括步骤：将含铝硝酸废水进行多效蒸发处理，得到浓缩液；将浓缩液进行冷却结晶处理，得到结晶液；将结晶液进行固液分离，得到滤液和晶体硝酸铝；将滤液进行回收利用，将晶体硝酸铝进行溶解，并加入硫酸进行置换处理，得到硝酸和硫酸铝；冷却结晶处理过程中，在浓缩液中补加浓度为10～11mol/L的硝酸，补加硝酸与浓缩液的体积之比为(1.3～1.5):1。本发明通过蒸发浓缩、冷却结晶、固液分离、滤液回收、硫酸置换等步骤有机结合，有效降低废水中的含氮、氨氮离子浓度，解决了废水排放氨氮、总氮超标问题，且节约硝酸、磷酸成本，置换得到的硫酸铝还可以产生一定的经济效益。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种含铝硝酸废水的处理方法。

背景技术

电极箔生产过程中的腐蚀工序需要大量混合酸，由此产生大量强酸废水，主要废水之一为含铝硝酸废水，一般的处理方法为直接中和后进行排放，虽然可以大大降低酸性，但其中有大量的NO₃、NH₄仍以离子态存在，会造成总氮、氨氮严重超标，不符合环保要求。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种含铝硝酸废水的处理方法，可解决废水排放氨氮、总氮超标问题，节约成本，且可产生一定的经济效益。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种含铝硝酸废水的处理方法，包括以下步骤：

S1：将含铝硝酸废水进行多效蒸发处理，得到浓缩液；

S2：将步骤S1所得浓缩液进行冷却结晶处理，得到结晶液；

S3：将步骤S2所得结晶液进行固液分离，得到滤液和晶体硝酸铝；

S4：将步骤S3所得滤液进行回收利用，将步骤S3所得晶体硝酸铝进行溶解，并加入硫酸进行置换处理，得到硝酸和硫酸铝；

所述步骤S2的冷却结晶处理过程中，在浓缩液中补加步骤S4所得硝酸；补加硝酸的浓度为10～11mol/L，补加硝酸与浓缩液的体积之比为(1.3～1.5):1。

本发明废水的主要成分为硝酸、硝酸铝和磷酸铝，通过多效蒸发去除废水中的大量水分，获得硝酸铝浓度高的浓缩液；通过冷却结晶可以将浓缩液中低温时溶解度较小的硝酸铝析出结晶；再通过固液分离将将含硝酸、磷酸的滤液和晶体硝酸铝有效分离；回收利用硝酸和磷酸，然后将晶体硝酸铝与硫酸进行置换反应，获得硝酸和硫酸铝；此外，在结晶过程中补加置换所得硝酸，可提高硝酸铝的产量和硝酸的循环利用率。其中，硝酸铝结晶反应式：Al³⁺+NO₃^-+H₂O→Al(NO₃)₃·9H₂O，补加硝酸增加了硝酸根浓度，有利于结晶反应的进行，补充硝酸浓度越高越好，但浓度达到12mol/L时，物料变得粘稠，不利于传送，因此，补充硝酸选择10～11mol/L浓度；此外，硝酸铝的产率随着补加硝酸的量的增加先增加后减少，这是因为补加硝酸本身含有水，补加过多会溶解硝酸铝，当补加硝酸与浓缩液的体积比为(1.3～1.5):1时，硝酸铝的产率高。相对于现有技术，本发明通过蒸发浓缩、冷却结晶、固液分离、滤液回收、硫酸置换等步骤有机结合，有效降低废水中的含氮、氨氮离子浓度，解决了废水排放氨氮、总氮超标问题，且节约硝酸、磷酸成本，置换得到的硫酸铝还可以产生一定的经济效益。

进一步地，补加硝酸的浓度为11mol/L，补加硝酸的体积与浓缩液的体积之比为1.4:1。在该条件下，硝酸铝的产率最高。

进一步地，步骤S1的多效蒸发处理过程中，采用循环加热蒸发，蒸发器采用常压蒸馏，出料温度为115～120℃。若温度低于该范围，水分过多，无法结晶固化；若温度高于该范围，失水过多，易在出料管道内结晶，堵塞管道。