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釹鐵硼電鍍廢水實現總氮減少排放80%的介紹
（作者：寧波同方環境科技有限公司陳濟東）
前言
釹鐵硼電鍍的酸洗一般采用3-5%的硝酸來進行，當硝酸清洗過程中的氫離子被消耗，鐵、釹等離子濃度增加到一定值時就需要更換該硝酸清洗液。更換下來的硝酸清洗液中，大部分企業的硝酸濃度約在1.8-2.2%左右，其中約有12-22%的總氮以各種含氮化合物的氣相方式揮發、擴散到其它方面，而在廢水中減少。
浙江某大型釹鐵硼電鍍生產企業，廢水經園區電鍍廢水處理廠處理后排入污水處理廠，經檢測廢水中總氮含量在330-370mg/L。污水處理廠要求該電鍍生產企業的總氮排放≤70 mg/L，即要求總氮減少排放約80%。經廣泛的調查，綜合考慮決定由我們采用硝酸回收的辦法來實現總氮的減排。
本硝酸回收系統分為三個部分：第一部分硝酸回收；第二部分回收酸的調配；第三部分濃（殘）酸的釹的回收。系統硝酸處理量為10m3/d,回收硝酸8m3/d,回收的硝酸經與原酸調配后回用于電鍍生產中,回收后殘酸經回收釹后排入廢水處理廠。
一、硝酸回收采用膜法來進行
1.1 NK酸膜技術簡介
NK酸膜是介于反滲透和超濾之間的一種壓力驅動膜過程。商品化的NK酸膜膜一般具有荷電的納米微孔結構，溶質在帶電微孔內進行擴散和對流傳遞過程時受到立體阻礙和靜電排斥兩方面的作用閉。因此NK酸膜膜通常對分子量在20-100之間的低分子有機物和多價鹽截留較高，而對單價鹽和小分子物質的截留率較低。多價離子濾膜截留在濃縮液側，水、單價小分子等透過NK酸膜膜進入透過液側被分離出來，實現高鹽廢水脫單價和多價分離的目的。
1.2 采用的工藝流程
清洗系統 殘酸系統 冷卻器 膜回收 高壓泵 增壓泵 排污池 微濾膜 微濾泵 廢酸箱 儲酸1\2\3 成品箱1\2
1.3工藝流程說明
生產線產生的廢酸通過專用PE管道自流入回收車間的廢酸箱，達到一定液位時啟動微濾泵，經過濾除雜后進入儲酸箱，儲酸箱設置3個，每一個儲酸箱達到一定液位后，啟動NK酸膜裝置進行回收分離，大部分硝酸和少量硝酸鐵透過NK酸膜膜進入產水側，大部分硝酸鐵和部分硝酸被截留在濃水側，當濃水濃度達到一定濃度時加純水，稀釋濃縮液后再進行分離，提高硝酸的回收率，直到濃縮分離達到技術指標的要求。3個儲酸箱輪換濃縮分離。
二、硝酸回收前后的參數
2.1廢酸主要技術指標
原酸為電鍍廢酸，主要成分為含1.8-2.2%的酸洗后硝酸，并含有釹、鐵、硼。廢酸情況如下表所示：
表1 廢酸技術指標
|
序號 |
項目 |
參數 |
|
1 |
廢酸量(m3/d) |
10 |
|
2 |
硝酸濃度（%） |
1.8-2.2 |
|
3 |
鐵離子(mg/L) |
＜3900 |
2、回收酸情況
表2 回收酸技術指標
|
序號 |
項目 |
參數 |
|
1 |
回收酸量(m3/d) |
8 |
|
2 |
硝酸（%） |
1.6～2.0 |
|
3 |
鐵離子(mg/L) |
＜100mg/L |
第二部分 回收酸的調配
一 設計依據
1.1 回收酸水質
回收酸，指標如下表所示：
表 3 進酸情況
|
序號 |
項目 |
參數 |
|
1 |
水量(m3/d) |
8 |
|
2 |
硝酸（%） |
1.6～2.0 |
|
3 |
鐵離子(mg/L) |
/ |
1.2 回收酸調配后要求
表4 回收酸情況
|
序號 |
項目 |
參數 |
|
1 |
水量(m3/d) |
10 |
|
2 |
硝酸（%） |
3.4～3.7 |
|
3 |
鐵離子(mg/L) |
/ |
二 工藝流程
2.1 回收酸的調配方法
硝酸原液濃度為55-60%，取用55-60%的原酸用計量泵與回收后硝酸進行調配。制備成3.4～3.7%的混合酸回用于生產。
2.2 采用的工藝流程
循環泵 原酸罐 儲酸箱 出料泵 調配罐 計量泵 高位酸箱 提升泵 成品箱 輸送泵
圖2 工藝流程示意圖
用四氟計量泵抽取55-60%的原酸, 用輸送泵將回收酸輸送到調配罐，再用循環泵進行混合，混合濃度用硝酸濃度儀測定，完成混合酸的調酸過程�；旌纤嵴{酸后用泵提升到儲酸箱，再用泵提升入高位酸箱。
第三部分 濃（殘）酸釹的固液分離
一 設計依據
1.2 濃（殘）酸水質
1.3 濃（殘）酸水質，指標如下表所示：
表5回收酸后殘酸情況
|
序號 |
項目 |
參數 |
|
1 |
水量(m3/d) |
2.0 |
|
2 |
硝酸（%） |
2.0～2.4 |
|
3 |
釹離子(mg/L) |
6500 |
1.2 沉淀后要求
表6 回收釹情況
|
序號 |
項目 |
參數 |
|
1 |
水量(m3/d) |
/ |
|
2 |
釹化合物含水率（%） |
75 |
|
3 |
釹化合物（kg） |
104 |
注：回收的釹化合物重量系含水75%狀態下。
二 工藝流程
2.1 殘酸的沉淀方法
殘酸經調節PH并加入萃取劑,經充分反應、沉淀、壓濾后實現固液分離。
2.2 擬采用的工藝流程
儲酸1\2 隔膜泵 污泥泵 沉淀池 隔膜泵 排污池 隔膜泵 廢水管網 壓濾機 殘液罐
圖3 工藝流程示意圖
后述
本工程實施并運行近一年，排放的廢水總氮＜70 mg/L。企業在實現了總氮減量排放的同時還達到了如下目標：（1）明顯地減少了廢水處理廠石灰的投加量，大幅度地減少了污泥排放的總量；（2）通過硝酸與釹的回收，企業在減排的同時實現了可觀的經濟效益。
