三乙膦酸铝原药生产中的硫铵废水处理技术探讨。

三乙膦酸铝原药生产过程中产生的硫铵废水（主要成分为硫酸铵及含铝离子废水）处理需结合预处理、蒸发结晶、资源回收及深度处理多环节协同，核心工艺及技术要点如下：

一、废水特性与处理难点

成分特征：硫酸铵浓度约20%-35%，含铝离子（如Al³⁺）、微量有机物，pH呈酸性（2-4），氨氮含量极高（可达数千mg/L），蒸发时易产生大量泡沫，导致硫铵被泡沫夹带流失，且高盐、高氨氮影响后续生化处理。

挑战：泡沫问题阻碍蒸发浓缩效率；铝离子在蒸发过程中易形成氢氧化铝沉淀，堵塞管道；高氨氮直接排入生化系统会抑制微生物活性。

二、核心处理工艺与步骤

1. 预处理：杂质分离与pH调节

氨化反应：向废水中滴加12%工业氨水至pH=6，使Al³⁺与NH₃反应生成氢氧化铝沉淀（Al(OH)₃），同时将未反应的硫酸铝转化为硫酸铵，减少蒸发泡沫。反应式：
Al3++3NH3
+3H2
O→Al(OH)3
↓+3NH4+

膜过滤：采用陶瓷膜错流微滤，分离氢氧化铝沉淀（粒径0.1-1.0μm），滤出液为纯净硫酸铵溶液（浓度23%-25%，pH=6），截留液经干燥后回收氢氧化铝（用作三乙膦酸铝可湿性粉剂填充料）。

2. 蒸发结晶：硫铵回收与能耗控制

设备选择：优先采用MVR蒸发器（机械蒸汽再压缩）或三效蒸发器，通过蒸汽压缩/多效利用降低能耗（MVR能耗较传统蒸发降低60%）。

MVR工艺：二次蒸汽经压缩机压缩升温后返回加热器，循环利用热能，无需外部蒸汽（开机需少量补充）。设备材质需耐腐蚀（接触部分用2205双相钢，其他部位用316L不锈钢）。

结晶控制：采用强制循环蒸发器或OSLO结晶器，控制蒸发温度（一效80℃，二/三效60℃）、真空度（0.9MPa），避免局部过热导致结垢；通过晶型控制剂调节过饱和度，促进大颗粒晶体（粒度≥1mm）形成，减少细晶堵塞。

固液分离：蒸发至硫酸铵浓度约80%后，经离心机分离晶体，母液回流至蒸发器循环使用；晶体经干燥后作为工业级硫酸铵（纯度≥99%）或肥料回收。

3. 废水深度处理与达标排放

冷凝水处理：蒸发产生的冷凝水（氨氮约200mg/L，pH=6-7）进入生化系统（如A/O工艺），通过硝化/反硝化脱氮，COD经活性污泥法降解，确保出水氨氮≤15mg/L、COD≤50mg/L（符合《污水综合排放标准》）。

资源化利用：回收的硫酸铵可作肥料或工业原料；氢氧化铝沉淀经干燥后替代陶土用于农药填充料；冷凝水经处理后回用于生产（如配酸、冲洗），实现水资源循环利用。

4. 防结垢与防泡沫措施

材质与防堵设计：蒸发器管道、泵、液位测量部位采用316L/2205不锈钢，关键位置设置吹扫/置换装置；循环泵采用大流量轴流泵，降低管壁结垢风险。

消泡与清洗：蒸发过程中添加消泡剂（如硅油类）减少泡沫；定期进行化学清洗（酸洗/碱洗）或机械清洗（高压水枪），防止结垢堵塞。

三、技术经济性与环保效益

能耗与成本：MVR蒸发吨水能耗约25-50kWh，运行成本约22元/吨，较传统三效蒸发降低40%以上；硫酸铵回收率≥85%，资源化产品（如工业硫酸铵）可产生经济效益。

环保合规：通过“预处理+蒸发结晶+生化处理”组合工艺，实现废水零排放或达标排放，减少氨氮、COD排放，符合《农药工业水污染物排放标准》（GB 21523-2008）。

四、案例参考

某农药厂实践：采用“氨化-膜过滤-三效蒸发”工艺，硫酸铵回收率80%，冷凝水经生化处理后达标排放，年减少废水排放12万吨，回收硫酸铵1.8万吨，新增效益900余万元。

MVR应用案例：山东某企业采用MVR蒸发器处理硫铵废水，结晶纯度99.2%，能耗降低60%，水资源回收率85%，实现“减量化、无害化、资源化”。

总结：三乙膦酸铝生产硫铵废水处理需以“资源回收+达标排放”为目标，通过氨化-膜过滤预处理、MVR/三效蒸发结晶、生化深度处理及防结垢防泡沫措施，实现硫酸铵高效回收、废水循环利用及环境友好排放，兼具经济效益与环保效益。