氧化鋯是重要的鋯鹽基礎化工產品，由于氧化鋯性質不活潑，具有高熔點、低電阻率、高折射率和低熱膨脹系數的特性，因此它成為了耐高溫材料、耐火材料、陶瓷制品和人造鉆石等領域的重要原料。氧化鋯生產方法較多，如：氯氧化鋯熱解法、膠體法、擠壓法、浸漬法、水解法等等。工業耐火材料中氧化鋯多用電熔融法制得，在精細陶瓷中穩定的氧化鋯一般采用濕法工藝制取，目前最成熟和常用的是中和沉淀法制取氧化鋯。這些常用的氧化鋯制取工藝中會有氨水的加入，生產流程中會產生氨氮廢水，若這些生產廢水處理不當，不但對周圍生態環境造成破壞和污染，而且廢水中的有用資源得不到循環利用，限制了企業的可持續性發展。

　　國內對于廢水中氨氮的去除方法較多，反滲透、離子交換法、折點加氯法和電化學處理法只適用于低濃度氨氮的處理。高鹽高濃度氨氮廢水成分復雜，毒性強，不能采用生物法，土壤灌溉法和低濃度氨氮的處理方法。針對高濃度氨氮處理方法有研究學者提出了磷酸鈣鎂沉淀法、空氣吹脫法、汽提法和汽提蒸餾法，而這些方法各有優缺點。如磷酸鈣鎂沉淀法，雖然方法簡單，只需加入鎂鹽和磷酸鹽，但由于磷污染物的引入，容易造成二次污染。空氣吹脫法和汽提法，其工藝簡單，效率穩定，投資較低，但能耗大，處理成本高。汽提精餾法，效率高，無二次污染，但處理條件較難精確控制。

　　針對以上氧化鋯生產現狀和傳統處理方法的分析，為此，需要從企業的實際情況出發，本著經濟、有效的原則，尋求一種更加經濟有效的工藝設計處理此廢水，以響應國家的零排放政策并回收利用廢水中的有用資源。本文采用電滲析法對氧化鋯生產過程產生的含氨廢水進行處理，并結合納濾、反滲透和多效蒸發系統，進行工藝設計，最終實現氧化鋯生產廢水零排放。

　　一、電滲析原理簡介

　　電滲析膜采用均相離子交換膜，包括包括陰離子交換膜(AM，簡稱陰膜)和陽離子交換膜(CM，簡稱陽膜)兩種，由于離子交換膜的選擇透過性，陰膜只允許透過陰離子，陽膜只允許透過陽離子。如圖1所示，電滲析器由陰膜和陽膜交替地組裝在一起，由隔板分開，再配以電極板、極板和端板組成。一張陰膜和一張陽膜這樣一個交替單元稱為一個膜對，是電滲析器工作的基本單元，每個膜對構成一個濃縮室一個淡化室，一臺電滲析器由數百個這樣的膜對組成。

　　電滲析工作原理如圖2所示，在直流電場下，陰離子向陽極方向遷移，陽離子向陰極方向遷移，分別透過陰、陽膜遷移到相鄰隔室中去。結果是淡室中的溶液濃度降低，濃室中的溶液濃度相應升高，從而形成了淡化液與濃縮液。

　　二、項目概況及工藝流程

　　本項目為某廠生產氧化鋯所產生的氯化銨廢水處理項目，系統工程水量為1350t/d。該項目廢水中含鹽量為2%左右，首先經鹽酸微調pH，經過兩級電滲析后，廢水電導率達到4000μs/cm，然后進入納濾系統，納濾產水進入反滲透系統，納濾濃水回到電滲析系統;反滲透產出淡水回用，濃水進入納濾系統;電滲析產出的10%以上濃水進入蒸發系統，產出固體氯化銨。該工藝過程從廢水中得到了氯化銨產品，產水回用，從而做到了廢水零排放。

　　項目所用電滲析器為山東天維膜技術有限公司開發中心研制的TWED-60-200電滲析器，本文主要對該工藝中電滲析系統進行介紹。

　　工藝流程圖如下：

　　本項目中電滲析系統采用二級電滲析工藝，使得濃水達到多效蒸發濃度，濃水得到固體產品，淡水達到納濾進水要求，納濾淡水再經二級反滲透使產水回用。該電滲析系統設計為全自動控制，設定程序進行自動化沖洗、自動倒極和自動化學清洗，沖洗水回到電滲析濃水池，系統還配制了離線化學清洗系統，該工藝操作簡單方便。

　　三、結果分析

　　離子交換膜是電滲析器的核心配件，本項目電滲析系統采用的陰離子交換膜(TWEDAIS)和陽離子交換膜(TWEDCIS)均由山東天維膜技術有限公司研制，離子交換膜的主要參數如表1所示。

　　本文對該項目電滲析系統設備連續運行中的電流、電壓、電導率、能耗、產水率等參數做了記錄，電滲析淡水可達到納濾進水要求，電導率4000μS/cm左右，濃水濃度可達到10%以上蒸發得到氯化銨固體產品。本氧化鋯廢水零排放項目電滲析系統運行參數如下所示。

　　四、結論及展望

　　本文采用電滲析系統作為主工藝單元，結合納濾、反滲透和多效蒸發系統，成功的將氧化鋯生產廢水中的氯化銨轉化為了固體氯化銨產品，而且得到的淡水進行了回用，這一過程實現了廢水資源化利用，做到了廢水零排放。整個工藝流程能耗低、占地面積小，操作簡單方便，為企業解決了廢水處理難題，減輕了企業對環境的壓力，產水再利用，為企業節省了生產用水，大大降低了企業生產成本，實現了清潔生產和廢水資源化。( >

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