一种硫酸铵废液回收设备及其回收工艺

技术领域

本发明涉及废水处理设备工艺技术领域，更具体地说，涉及一种硫酸铵废液回收设备及其回收工艺。

背景技术

现有的硫酸铵废液，通常使用MVR蒸发技术作为处理方式。在硫酸铵废液的蒸发过程中，由于水的减少导致其他物质的含量不断上升及分离母液回流再处理造成其他物质富集，因此需要不断的提高蒸发的温度，在后续蒸不动的情况下，需定期排放母液，再采简蒸工艺通过提高蒸汽温度继续进行蒸发处理，采用这种处理方式会导致物料浓缩过程中发生结胶现象、硫酸铵受热分解产生氨气。为了避免氨气逸散到大气中产生污染，还需要使用大功率的抽风机将设备间的空气输送到洗涤塔主进行加药处理。使用这种方式处理硫酸铵废液，蒸发温度高、能耗高、且无法利用水蒸气中的余热，浪费能源，且产生的氨气污染大气环境，也影响工人的身体健康。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种硫酸铵废液回收设备及其回收工艺，来解决现有的硫酸铵废液回收处理能耗高、且容易污染环境的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种硫酸铵废液回收设备，包括：用于收集硫酸铵母液的收集池、用于调整硫酸铵母液的PH值的加药装置、用于分散硫酸铵母液中的水分子的分子团的磁化装置、用于将硫酸铵母液中的硫酸铵浓缩结晶的蒸发装置、及用于将析出的硫酸铵结晶与饱和的硫酸铵母液分离的分离装置；所述收集池的第一输入端与硫酸铵母液排出口相连通；所述收集池的输出端和所述加药装置的输出端均与所述磁化装置的输入端相连通；所述磁化装置的输出端与所述蒸发装置的输入端相连通；所述蒸发装置的用于排出水蒸气的第一输出端连通后续生化处理工序；所述蒸发装置的用于排出硫酸铵结晶和饱和的硫酸铵母液的第二输出端与所述分离装置的输入端相连通；所述分离装置的用于排出硫酸铵晶体的第一输出端与硫酸铵晶体后续加工步骤相连通；所述分离装置的用于排出饱和的硫酸铵母液的第二输出端与所述收集池的第二输入端相连通。

可选的，所述收集池与磁化装置之间还设有用于将提高硫酸铵母液的流动速度的提升泵，所述提升泵的输入端与收集池的输出端相连通，所述提升泵的输出端与所述磁化装置的输入端相连通。

可选的，所述蒸发装置的第一输出端上还设有用于将水蒸气冷却凝结的冷凝装置和外送泵，所述蒸发装置的第一输出端与所述冷凝装置的输入端相连通；所述冷凝装置的输出端与外送泵的输入端相连通，所述外送泵的输出端与后续生化处理工序相连通。

可选的，所述蒸发装置和分离装置之间设有盐浆泵，所述盐浆泵的输入端与所述蒸发装置的第二输出端相连通，所述盐浆泵的输出端与所述分离装置的输入端相连通。

可选的，所述分离装置的第二输出端与所述收集池的第二输入端之间设有母液收集桶和母液泵；所述母液收集桶的输入端与所述分离装置的第二输出端相连通，所述母液收集桶的输出端与母液泵的输入端相连通，所述母液泵的输出端与所述收集池的第二输入端相连通。

进一步的，本发明还提供一种使用上述的硫酸铵废液处理设备进行的硫酸铵废液处理工艺，具体包括以下步骤：

S1、使用所述收集池对硫酸铵母液进行收集；

S2、将所述收集池中的硫酸铵母液输送到所述磁化装置中；

S3、使用所述加药装置将磁化装置中的硫酸铵母液的pH值调节为4-5；

S4、使用所述磁化装置将调节pH值后的硫酸铵母液进行磁化处理，将硫酸铵母液中的水分子的大分子团分散为小分子团；

S5、对磁化处理后的硫酸铵母液进行加热，将硫酸铵母液的温度控制在30℃-60℃之间，将加热后的硫酸铵母液输送到蒸发装置中；

S6、使用所述蒸发装置令硫酸铵母液在30℃-60℃之间快速蒸发并大量产生蒸汽；

S7、将所述蒸汽输送到后续生化处理工序进行处理并排放；将所述饱和的硫酸铵母液和析出的硫酸铵晶体输送到分离装置中；

S8、使用所述分离装置分离饱和的硫酸铵母液和析出的硫酸铵晶体；

S9、收集所述硫酸铵晶体输送到硫酸铵晶体后续加工工序；将所述饱和的硫酸铵母液输送回到收集池中。

可选的，在所述步骤S2中，使用所述提升泵将收集池中的硫酸铵母液输送到所述磁化装置中。

可选的，在所述步骤S7中，使用所述冷凝装置将蒸汽冷却凝结成为冷凝水，并使用所述外送泵将冷凝水输送到后续生化处理工序。

可选的，在所述步骤S7中，使用所述盐浆泵将饱和的硫酸铵母液和析出的硫酸铵晶体输送到分离装置中。

可选的，在所述步骤S9中，使用所述母液收集桶对分离装置输出的母液进行收集，使用所述母液收集泵将所述母液收集桶中的饱和的硫酸铵母液输送回到所述收集池内。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本申请的硫酸铵废液回收设备包括：用于收集硫酸铵母液的收集池、用于调整硫酸铵母液的PH值的加药装置、用于分散硫酸铵母液中的水分子的分子团的磁化装置、用于将硫酸铵母液中的硫酸铵浓缩结晶的蒸发装置、及用于将析出的硫酸铵结晶与饱和的硫酸铵母液分离的分离装置；所述收集池的第一输入端与硫酸铵母液排出口相连通；所述收集池的输出端和所述加药装置的输出端均与所述磁化装置的输入端相连通；所述磁化装置的输出端与所述蒸发装置的输入端相连通；所述蒸发装置的用于排出水蒸气的第一输出端连通后续生化处理工序；所述蒸发装置的用于排出硫酸铵结晶和饱和的硫酸铵母液的第二输出端与所述分离装置的输入端相连通；所述分离装置的用于排出硫酸铵晶体的第一输出端与硫酸铵晶体后续加工步骤相连通；所述分离装置的用于排出饱和的硫酸铵母液的第二输出端与所述收集池的第二输入端相连通；本发明使用磁化技术，有效地降低硫酸铵母液的蒸发潜热，让硫酸铵母液在低温下快速蒸发浓缩，避免硫酸铵受热产生氨气而污染环境；且低温蒸发的方式可以让硫酸铵母液的保持在低温状态，因此输送管路的材质只需要使用工程塑料，有效地降低企业成本，节约企业的能源消耗。

附图说明

图1是本发明的处理装置原理图；

图2是本发明的处理工艺流程图；

图中：1、收集池；2、提升泵；3、加药装置；4、磁化装置；5、蒸发装置；6、冷凝装置；7、外送泵；8、盐浆泵；9、分离装置；10、母液收集桶；11、母液泵；12、硫酸铵母液排出口；13、后续生化处理工序；14、硫酸铵晶体后续加工步骤；。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

请一并参阅图1和图2，本发明提供了硫酸铵废液回收设备，包括：用于收集硫酸铵母液的收集池1、用于调整硫酸铵母液的PH值的加药装置3、用于分散硫酸铵母液中的水分子的分子团的磁化装置4、用于将硫酸铵母液中的硫酸铵浓缩结晶的蒸发装置5、及用于将析出的硫酸铵结晶与饱和的硫酸铵母液分离的分离装置9；所述收集池1的第一输入端与硫酸铵母液的排出口相连通；所述收集池1的输出端和所述加药装置3的输出端均与所述磁化装置4的输入端相连通；所述磁化装置4的输出端与所述蒸发装置5的输入端相连通；所述蒸发装置5的用于排出水蒸气的第一输出端连通后续生化处理工序13；所述蒸发装置5的用于排出硫酸铵结晶和饱和的硫酸铵母液的第二输出端与所述分离装置9的输入端相连通；所述分离装置9的用于排出硫酸铵晶体的第一输出端与后续加工步骤相连通；所述分离装置9的用于排出饱和的硫酸铵母液的第二输出端与所述收集池1的第二输入端相连通。

具体来说，本发明的实施例中，所述磁化装置4的作用是将硫酸铵溶液中的水分子的大分子团分散成为小分子团，将大分子团分散成为小分子，可以减少分子间的分子键能，降低溶液的蒸发潜热，让溶液在后续的步骤中降低蒸发浓缩所需要的能量。为了避免硫酸铵母液在蒸发过程中受热分解和避免硫酸铵母液在浓缩过程中出现结胶现象，让硫酸铵母液保持在30℃-60℃低温状态；由于磁化处理改变水分子团的结构，同时也降低了硫酸铵母液的汽化潜热，硫酸铵母液中的水分快速蒸发，进入后续生化处理工序13，经过生化处理后达到排放标准即可排放到环境中；在所述蒸发装置5中的硫酸铵母液经过不断的浓缩，达到饱和状态后即可析出硫酸铵晶体，当硫酸铵母液中的晶体析出达到一定量后，将混合有硫酸铵晶体的硫酸铵母液输送到分离装置9中进行固液分离，所述分离装置9可以使用离心机，也可以使用过滤设备进行分离。过滤后的硫酸铵晶体经过干燥处理，即可作为氮肥产品出售；剩余的硫酸铵母液输送回到收集池1中进行新一轮的处理。综上，本发明的设备使用磁化处理装置首先将硫酸铵溶液中的大分子团分散成为小分子团，降低溶液的潜热，一方面，使用蒸发装置5对硫酸铵母液进行浓缩，相比传统的高温加热蒸发的工艺，可以避免在加热过程中硫酸铵产生氨气污染大气环境，另一方面可以节约蒸发过程中的能耗，降低企业的生产成本。且相比于高温加热的浓缩方式，本设备所处理的硫酸铵母液温度全程不超过60℃，因此硫酸铵母液的输送管路可以使用工程塑料，成本更低。

进一步的，所述收集池1与磁化装置4之间还设有用于将提高硫酸铵母液的流动速度的提升泵2，所述提升泵2的输入端与收集池1的输出端相连通，所述提升泵2的输出端与所述磁化装置4的输入端相连通。所述收集池1与磁化装置4之间的提升泵2可以提高硫酸铵母液的流动速度，加快处理效率。

进一步的，所述蒸发装置5的第一输出端上还设有用于将蒸汽冷却凝结的冷凝装置6和外送泵7，所述蒸发装置5的第一输出端与所述冷凝装置6的输入端相连通；所述冷凝装置6的输出端与外送泵7的输入端相连通，所述外送泵7的输出端与后续生化处理工序13相连通。冷凝装置6和外送泵7将蒸汽转化为冷凝水，以方便供后续的生化处理。

进一步的，所述蒸发装置5和分离装置9之间设有盐浆泵8，所述盐浆泵8的输入端与所述蒸发装置5的第二输出端相连通，所述盐浆泵8的输出端与所述分离装置9的输入端相连通。盐浆泵8用于将含有硫酸铵晶体的硫酸铵饱和溶液进行输送，题号设备间的输送效率。

进一步的，所述分离装置9的第二输出端与所述收集池1的第二输入端之间设有母液收集桶10和母液泵11；所述母液收集桶10的输入端与所述分离装置9的第二输出端相连通，所述母液收集桶10的输出端与母液泵11的输入端相连通，所述母液泵11的输出端与所述收集池1的第二输入端相连通。

进一步的，本发明还提供一种使用所述的硫酸铵废液处理设备的硫酸铵废液处理工艺，包括：

S1、使用所述收集池1对硫酸铵母液进行收集；

S2、将所述收集池1中的硫酸铵母液输送到所述磁化装置4中；

S3、使用所述加药装置3将磁化装置4中的硫酸铵母液的pH值调节为4-5；

S4、使用所述磁化装置4将调节pH值后的硫酸铵母液进行磁化处理，将硫酸铵母液中的大分子团分散为小分子团；

S5、对磁化处理后的硫酸铵母液进行加热，将硫酸铵母液的温度控制在30℃-60℃之间，将加热后的硫酸铵母液输送到蒸发装置5中；

S6、使用所述蒸发装置5令硫酸铵母液在30℃-60℃之间快速蒸发并大量产生蒸汽；

S7、将所述蒸汽输送到后续生化处理工序13进行处理并排放；将所述饱和的硫酸铵母液和析出的硫酸铵晶体输送到分离装置9中；

S8、使用所述分离装置9分离饱和的硫酸铵母液和析出的硫酸铵晶体；

S9、收集所述硫酸铵晶体输送到硫酸铵晶体后续加工工序；将所述饱和的硫酸铵母液输送回到收集池中。

进一步的，在所述步骤S2中，使用所述提升泵2将收集池1中的硫酸铵母液输送到所述磁化装置4中。

进一步的，在所述步骤S7中，使用所述冷凝装置6将蒸汽冷却凝结成为冷凝水，并使用所述外送泵7将冷凝水输送到后续生化处理工序13。

进一步的，在所述步骤S7中，使用所述盐浆泵8将饱和的硫酸铵母液和析出的硫酸铵晶体输送到分离装置9中。

进一步的，在所述步骤S9中，使用所述母液收集桶10对分离装置9输出的母液进行收集，使用所述母液收集泵将所述母液收集桶10中的饱和的硫酸铵母液输送回到所述收集池1内。综上所述，本实施例中还提供一组硫酸铵母液的处理效果：

使用本装置处理前硫酸铵母液中的溶质含量为：

(NH4)2SO4＝290g/L；

NH4CL＝190g/L；

亚胺＝0.4g/L；

有机杂质＝少量；

使用本装置处理后，排放到环境中的冷凝水的水质为：

TDS＞300mg/L；

综上所述，本发明使用磁化技术，有效地降低硫酸铵母液的蒸发潜热，让硫酸铵母液在低温下快速蒸发浓缩，避免硫酸铵受热产生氨气而污染环境；且低温蒸发的方式可以让硫酸铵母液的保持在低温状态，因此输送管路的材质只需要使用工程塑料，有效地降低企业成本，节约企业的能源消耗。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案，如其他高浓度的盐溶液，均可以使用本发明的回收设备和回收工艺进行回收利用，均应属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。