污水处理技术工艺

一文了解八种工业酸性废水处理方法

在中国,大约有一百万立方米的工业废酸排放。化工厂,化学纤维厂,金属表面处理行业和电镀行业将在酸生产和酸的过程中排放大量的酸性废水。如果这些工业酸性废水直接排放,管道将被腐蚀,破坏作物,破坏鱼类等水生生物,破坏生态环境,危害人体健康。

污水处理技术

因此,工业酸性废水必须经过处理,达到国家排放标准后才能排放。酸性废水也可以回收利用。在处理废酸时,可以选择盐处理、浓缩、中和、萃取、离子交换树脂和膜处理等方法。

1、离子交换树脂法

离子交换树脂处理有机酸废液的原理是利用一些离子交换树脂从废酸溶液中吸收有机酸,排除无机酸和金属盐,分离出不同的酸和盐。

例如,β-萘磺酸(NSA)是一种重要的染料中间体,在生产过程中将产生大量的β-萘磺酸废液。废液COD值高,色度深,pH=2,含有1%左右的H2SO4,是最难处理的有机废液之一。李长海用于弱碱性阴离子树脂分离β-萘磺酸,具有较高的选择性和吸附能力。通过对印支860树脂的再生,可以有效地从废液中分离出β-萘磺酸。

离子交换法是德国拜耳开发的硫酸盐去除专利技术。用于除去硫酸盐的离子交换树脂是Lewatit E304 / 88,其官能团是聚酰胺。测试结果显示。当氯化钠的质量浓度为100至150克时,用E304 / 88树脂进行交换。盐水中硫酸盐的质量浓度降至约0.2g / L.当硫酸盐的质量分数达到约50%时,交换循环完成,交换容量为约15g / L树脂,然后树脂返回树脂。可以将流出的硫酸盐冷冻以产生芒硝,或者可以直接排出而无需回收。

2、盐析循环利用

盐析是利用大量饱和盐水来沉淀废酸中几乎所有的有机杂质。但该方法能产生盐酸,影响废酸中硫酸的回收利用。因此,研究了用硫酸氢钠饱和溶液盐析去除废酸中有机杂质的方法。

废酸含有硫酸和各种有机杂质,有机杂质主要是6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸和甲苯在磺化、氯化和硝化过程中产生的6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸,除各种异构体外。盐析是利用大量的饱和盐水,几乎所有的有机杂质都可以在废酸中沉淀。

盐析回收法不仅可以去除废酸中的各种有机杂质,而且还可以回收硫酸用于回收生产,节约成本和能源。

3、焙烧法

将煅烧的毛发施加到挥发性酸如盐酸上,通过烘烤将其与溶液分离以获得恢复效果。

张新欣等研究了盐酸洗涤废液的喷雾焙烧处理,从盐酸中回收和回收过滤后的废水进入预浓缩塔。浓缩液在达到预定浓度后被泵入煅烧炉,并在喷枪中从炉顶喷入炉内。

雾化盐酸废液在炉内加热,分解为氯化氢气体和氯化亚铁,氯化亚铁在高温下被空气氧化成氧化铁。一些氧化铁掉到炉底,另一部分通过旋风分离器从炉顶上分离出氯化氢气体,然后将氯化氢排放到下一个生产过程中进行处理,而氧化铁则通过旋风分离器分离到喷雾分解炉的底部。

氧化铁通过排气机排放到袋式除尘器中,进入氧化铁粉仓。含氯化氢气体通过旋风分离器进入预浓缩塔。冷却后的气体从预浓缩塔底部排放到吸收塔顶部。气体中的氯化氢被吸收塔顶部的喷雾状洗涤水吸收,在塔底形成再生盐酸。

采用喷雾焙烧处理盐酸酸洗废液具有良好的环境和经济效益。该方法不产生新的污染物,排出的废气可达到标准。同时,回收的盐酸可以回收利用。 Fe2O3粉末可用作生产颜料的原料,或用于生产软磁材料和永磁体等磁性材料的主要原料,不仅可以消除对水资源和土壤的危害,还可以实现资源回收。满足可持续发展的要求。

4、膜分离法

对于酸性废液,也可采用透析、电渗析等膜处理方法。

膜法回收废酸主要是基于浓度差驱动的透析原理。整个装置由扩散透析膜、液体分布板、强化板、液体流动板等组成。分离效果是通过分离废液中的物质来实现的。

这种膜是选择性的,不允许每一种离子平等地通过。首先,阴离子膜的骨架带正电荷,并具有在溶液中吸引负电荷水合离子和排斥带正电水合离子的特性。因此,在浓度差的作用下,废酸侧的阴离子被吸引并顺利通过膜到达水的一侧。同时,由于H具有较小的水化半径和较少的电荷,因此根据电中性的要求,也会携带正电荷的离子。金属盐的水化离子半径越大,因此H先通过膜,从而分离出废液中的酸。

透析方法的不足之处在于治疗量不大,导致扩散透析的大型设备;回收的酸的浓度受平衡浓度的限制。也就是说,回收的酸的浓度不能高于原料的废酸浓度;回收后的残余液体不能直接排出。

膜回收法和电膜回收法(ED)。由于产品和生产工艺的原因,排放的工业废酸中往往含有多种金属离子。ED法可实现金属离子和废酸的回收。对于含铜、铁、镍离子的硫酸废水,即使硫酸的质量浓度高达200g/L,金属离子的质量浓度高达59%,采用ED法回收硫酸也能取得良好的效果。

膜生物反应器:在化工厂产生的酸碱废水中,难降解物质的COD、BOD和SS都很高。采用浸没筛分结构中空纤维膜组件MBR处理酸碱废水的过程中,MBR由6组SM-L膜组件组成,水处理能力为220 m3/d,实际膜通量为0.20m3/(M2 D)。出水SS几乎为零,COD去除率大于95%。

5、化学中和法

H(AQ)OH-(AQ)?水是最基本、最重要的酸碱反应配方,也是处理含酸废水的重要依据。处理含酸废水的常用方法有中和与循环、酸碱废水相互中和等,在盐酸酸洗废液中和氧化置换过程中,采用付智娟中和法,以盐酸酸洗废液的无害化和资源化利用为基础,对盐酸酸洗废液的中和氧化过程进行了理论分析。通过对工艺流程的研究,得到了最佳工艺参数。

在中国的一些钢铁公司的早期,大多数使用酸碱中和处理盐酸和硫酸酸洗废液,使pH值达到排放标准。使用碳酸钠,氢氧化钠,石灰石或石灰作为酸碱中和的原料,最常用的是价格低廉,易生产石灰。

6、萃取法

液-液萃取(LLE),又称溶剂萃取,是利用组分在原液中的溶解度差,在适当的溶剂中进行分离的一种单元操作。在酸性废水处理中,酸性废水与有机溶剂充分接触,使废酸中的杂质转化为溶剂。对萃取剂的要求是:(1)废酸具有惰性,不与废酸发生化学反应,不溶于废酸;(2)废酸中的杂质在萃取剂和硫酸中的分配系数高;(3)廉价易得;(4)易与杂质分离,剥离损失小。常见的萃取剂有苯(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚(杂酚油粗双酚)、卤代烃(三氯乙烷、二氯乙烷)、异丙醚和N-503。

我国的粗苯精制工艺大多采用硫酸洗涤法,每年产生废酸5万吨左右。在李梅香粗苯精制废酸再生研究中,以粗酚为萃取剂的萃取效果最好。在最佳提取条件下,提取后的再生酸颜色透明,呈淡黄色。废酸的CODcr:由13.56×104 mg/L降至9.61g/L,COD_(Cr)去除率约为30%。

以宋忠禹为例,对萃取法处理含硝基苯废酸的工艺进行了研究。探讨了萃取剂用量和萃取温度对萃取效果的影响,得出了最佳提取条件。

例如,研究了李潜等含有40%三异辛胺,25%辛醇和35%航空煤油作为萃取相,萃取剂浓度,相调节剂浓度,温度等提取和反萃取的因素。影响。对某厂二氧化钛水解废酸进行了模拟试验。结果表明,当萃取比为2时,以水为脱模剂,反萃率为1.5。经8段萃取和6段反萃取,硫酸回收率为91.8%,产品酸浓度为119.73 r-1·L-1·L-1~(-1)~(-1)~(-1)~(-1)。用由75质量%磷酸三丁酯 - 煤油溶液组成的萃取剂萃取胡熙以回收冷轧钢板盐酸酸洗废液,并获得90%盐酸回收率。

我国粗苯精制工艺主要采用硫酸洗涤工艺,每年产生废酸约5万吨。在李梅香粗苯精制废酸的再生研究中,实验证明以粗苯为萃取剂的提取效果最佳。在最佳提取条件下,再生酸提取后呈透明淡黄色。废酸的CODcr由13.56×104mg/L降至9.61×104mg/L,CODcr去除率约为30%。

7、冷却结晶法

冷却结晶的方法是降低溶液的温度以沉淀溶质。在废酸处理过程中,对废酸中的杂质进行冷却沉淀,使满足要求的酸溶液得到再利用。例如,南京轧钢厂酰基洗涤过程中排放的废硫酸中含有大量的硫酸亚铁,经过浓缩、结晶和过滤处理。过滤硫酸亚铁后,酸可返回钢酸洗工艺并继续使用。

冷却结晶在工业中有着广泛的应用,这可以从金属加工中的酸洗技术来解释。

在钢铁和机械加工过程中,硫酸溶液通常用于去除金属表面的锈蚀。因此,废酸的回收可以大大降低成本并保护环境。通常使用工业冷却来实现该过程。

根据数据,当硫酸浓度在-5℃为15%-20%时,硫酸亚铁的溶解度将降低到5.1%-3.8%,根据这一特点,通过采取处理措施,适当调整酸度和温度,可以使大部分溶解的硫酸亚铁结晶分离,从而提高了硫酸亚铁的溶解度。降低溶液中硫酸亚铁的含量,使再生的酸洗液得到回收和重复使用。这样就可以形成一个不排放废酸的封闭酸系统,回收有用物质,从而减少和保护环境。

例如江西鸿都钢厂采用真空蒸发,蒸发压力为0.08~0.088MPa。在冷冻结晶温度为-7℃~-5℃的条件下,对该厂酸洗废液进行处理,回收再生酸625 kg/平方酸液和七水硫酸亚铁90 kg。取得了良好的经济效益和环境效益。

8、氧化法

这种方法已经使用了很长时间。其原理是在适当的条件下,用氧化剂氧化和分解废硫酸中的有机杂质,通过二氧化碳、水和氮氧化物将其从硫酸中分离出来,使废硫酸得到净化和回收。常见的氧化剂有过氧化氢、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸盐、臭氧等。每种氧化剂都有其优点和局限性。

天津染料8号厂使用硝酸作为氧化剂氧化痰硝化废酸。操作过程为:将废酸稀释至H2SO4质量分数为30%,使所含的二硝基胍最大程度地沉淀。真空过滤滤池后,废酸进入上升膜管蒸发器,在112℃和88.1 kPa浓缩,水蒸气和酸在水力旋流器中分离(此时,H的质量分数) 2 SO 4约为70%)。然后废酸流入铸铁浓缩器(280-310°C,真空度为6.67~13.34 kPa),喷射泵取出水蒸气使H2SO4质量分数达到93%,然后流入搪瓷氧化槽并加入浓硝酸(HNO3质量)。分数为65%)并进行氧化处理直至硫酸呈淡黄色。反应中产生的一氧化氮气体被碱溶液吸收。

硫酸在高浓度(97%-98%的硫酸质量分数)和高温下也具有很强的氧化能力。它能彻底氧化有机物。例如,在处理苯并黄酮废酸、分散蓝废酸和分散黄废酸时,将废酸加热到320-330℃,氧化有机物,部分硫酸还原为二氧化硫。由于硫酸浓度高、温度高,会产生大量的酸雾,造成环境污染。同时,为了降低硫酸的收率,需要消耗一定量的硫酸,因此其应用受到很大限制。

结语:

废酸的处理有其自身的优点和缺点,并已在工业处理中得到了应用。应进一步提高各种方法的优点,实现一种更优化的治疗方法。它的缺点也应得到解决。除上述常用方法外,废硫酸及含硫酸废水的处理还包括电解、热解、气体萃取等。在实际应用过程中,应根据废酸的浓度和组成选择最合适的方法,以达到较高的效率。

一文了解八种工业酸性废水处理方法

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