一、技术原理

硝酸铵生产过程中产生的冷凝液的氨氮处理由电冷凝装置完成。液态废水分为三股进入电缩合系统，其中NH4+为阳离子，NO3-为阴离子。装置内的阴阳离子在装置直流电场的作用下发生迁移，其中NH4+通过阳离子交换膜CM向阴极迁移，NO3-通过阴离子交换膜AM向阳极迁移。这时，由于离子的迁移，会出现一个处于还原富集状态的“腔室”。这两个“室”分别是淡水室和浓水室，起脱盐和浓缩作用，淡水室和浓水室。统称为一个单元，多个单元叠加聚合在一个出水口，即浓水出水口和淡水出水口，实现废水中氨氮离子的分离回收。几个这样的单元组成一套硝酸铵冷凝废水电渗析单元。

二、技术特点

每生产1t硝酸铵，大约会产生0.5~0.8t废水，而这种废水中含有高浓度的硝酸铵和氨水，而硝酸铵和氨水由于形成的硝酸盐稳定性好，溶解度高水中的反应，用石灰软化、过滤等传统工艺很难去除水中的硝酸盐。电渗析技术可以在不添加任何化学试剂的情况下，通过相对简单的工艺将硝酸盐的质量分数降低50%以上，去除废水中85%以上的氨氮含量，获得9%的操作。浓缩氨水优势明显。

2.1 设备设计灵活简单

电凝装置可根据实际需要灵活设计增减盐和回收的需要需要串联和并联设计，工艺流程可以调节，同时可以实现装置的自动控制。

2.2 设备能耗低

电渗析过程简单，可在室温下进行。该反应过程耗电少，耗能少，经济效益明显。

2.3 无污染

电渗析工艺简单，中间无需添加各种化学试剂即可实现废水中氨氮的分离，不污染环境。

2.4 设备使用寿命长

该设备经久耐用，使用时间长，易于维护。分离专用膜可达5a，电极可达8a，隔膜可达15a左右。

3、硝酸铵冷凝水电渗析技术处理实例

一个硝酸铵生产厂每年都会产生大量的废液。早期采用稀释法治疗，效果很差。废水和硝酸中游离氨的平均浓度 氨的平均浓度非常高。每年有大量硝酸铵排入污水，氨氮排放严重超标，不仅严重污染环境，还造成大量原材料浪费。因此，为有效解决硝酸铵生产中产生的冷凝废水的处理和回收问题，决定采用电渗析法（图1）。


为满足废液处理回收的需要，公司设计了由24个子单元组成的电渗析装置系统，其中脱盐回收和循环浓缩系统分别有12个电渗析单元，每3个单元作为一个用于最大容量冷凝废水处理的系列系统。具体实施过程是先将硝酸铵产生的冷凝废水经过中和调节系统处理，使废液的pH值在6左右，然后进入废水收集池。然后将这些废液输入电渗析系统的进料罐，然后进入电渗析装置。冷凝液中的NH4+和NO3-通过离子交换膜进行离子迁移，完成浓缩和脱盐处理。淡水返回硝酸铵循环水系统补充水，浓缩水返回硝酸生产系统循环使用。.

硝酸铵产生的冷凝废水经电渗析装置浓缩脱盐后，硝酸铵回收率达到99%以上，废水回收率按90%计算，不仅减少了硝酸铵废水的排放，还能消除污染。也提高了资源的综合利用率，取得了显着的环境保护和经济效益。

电渗析废液处理回收工艺从冷凝液首次引入污水处理系统开始。经过完整的处理工艺和整套设计的设备，冷凝水中的游离氨、硝酸和硝酸铵全部回收和排放的水也完全符合排放标准。

4. 结束语

采用电渗析技术对硝酸铵冷凝废水中超标氨氮进行处理并回收利用，具有设备投资少、运行成本低、消除污染、节能减排等诸多优点。它是一种将工业废水处理、资源回收和循环经济有机结合的技术，具有良好的推广应用前景。