废水酸度处理:八大高效废水处理技术详解
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废水处理技术
因此,工业酸性废水必须经过处理才能达到国家排放标准,并且酸性废水还可以回收再利用。处理废酸、盐时可采用浓缩、中和、萃取、离子交换树脂和膜法等方法。
1、离子交换树脂法
离子交换树脂处理有机酸废液的基本原理是利用一定的离子交换树脂吸收废酸溶液中的有机酸,消除无机酸和金属盐的作用,实现不同酸和盐的分离。
例如,-萘磺酸(NSA)是重要的染料中间体,生产过程中会产生大量的-萘磺酸废液。该废液COD值高,颜色深,pH=2,含有1%左右的H2SO4。它是最难处理的有机废液之一。李长海等人的弱碱性阴离子树脂分离-萘磺酸,采用Indion860树脂,具有高选择性、高吸附量、易再生处理废液,能有效分离-萘磺酸。
离子交换法是德国拜耳公司开发的去除硫酸的专利技术。用于去除硫酸盐的离子交换树脂为Lewatit E304/88,其官能团为聚酰胺。显示测试结果。当氯化钠质量浓度为100~150gm时,采用E304/88树脂进行交换。盐水中硫酸盐质量浓度降低至0.2g/L左右。当硫酸盐质量分数达到50%左右时,交换循环完成,交换容量达到15g/L左右,然后用精制盐水对树脂进行清洗。流出的硫酸盐可以冷冻生产芒硝,也可以不回收直接排放。
2、盐回收
所谓盐分析,就是用大量的饱和盐水来分析废酸中几乎所有的有机杂质。但该方法会产生盐酸,影响废酸中硫酸的回收。为此,研究了一种用饱和硫酸氢钠溶液分析废酸中有机杂质的方法。
废酸中含有硫酸和各种有机杂质,主要是少量的6-氯-3-硝基甲苯-4磺酸及甲苯磺化、氯化、硝化过程中产生的各种异构体,除6-氯-3-硝基甲苯- 4-磺酸。盐分析法使用大量的饱和盐水,可以分析废酸中几乎所有的有机杂质。
盐析回收不仅可以去除废酸中的各种有机杂质,还可以回收硫酸并投入循环生产,节省成本和能源。
3. 烘烤方法
烘烤法用于盐酸等挥发性酸。通过烘烤将其从溶液中分离出来,达到回收的效果。
张欣欣等人研究的喷雾烘烤法用于处理盐酸洗涤废液及其再生回收。经过滤槽过滤后的盐酸废液进入预浓缩塔,利用烘箱的余热循环在塔内加热浓缩。浓缩液达到预定浓度后,泵入烘箱内,用喷枪从烘箱顶部喷入烘箱内。
雾化的盐酸废液在炉内加热,分解成氯化氢气体和氯化亚铁。后者被进入炉内的空气高温氧化成氧化铁。部分氧化铁落至炉底,另一部分通过旋风分离器与炉顶的氯化氢气体分离。氯化氢排入下一生产工序。氧化铁经旋风分离器分离后进入喷漆炉底部。
氧化铁通过排风机排入布袋除尘器,然后进入氧化铁粉仓。含氯气体经旋风分离器流入预浓缩塔。冷却后的气体从预浓缩塔底部排入吸收塔顶部。气体中的氯化氢在吸收塔顶部被喷洗水吸收,在塔底形成再生盐酸。
采用喷雾焙烧法处理盐酸酸洗废液,具有良好的环境效益和经济效益。不产生新的污染物,废气排放符合标准。同时回收的盐酸可循环利用,Fe2O3粉体可作为生产颜料的原料,也可作为生产软磁体、永磁体等的主要原料。磁性材料,不仅消除了对水和土壤的危害,而且实现了资源节约。回收利用符合可持续发展的要求。
4、膜分离法
酸性废液还可以采用透析、电渗析等膜处理方法进行处理。
膜法回收废酸主要利用透析原理,以浓度差为驱动力。整个装置由扩散渗析膜、分液板、加强板、液流板架等组成,将废液中的物质分离,达到分离效果。
该膜具有选择性,不允许每个离子以均等的机会通过。首先,阴离子膜骨架本身带正电,具有吸引溶液中带负电的水合离子、排斥带正电的水合离子的特性。因此,在浓度差的作用下,废酸一侧的阴离子被吸引并顺利地通过膜孔进入水的一侧。同时,根据电中性的要求,带正电的离子也会被夹带,因为H+的水合半径较小,电荷较少;而金属盐的水合离子半径较大,价格较高,因此H+先通过膜分离废液中的酸。
渗析法的缺点是处理能力小,扩散渗析设备巨大的回收酸浓度受到平衡浓度的限制。也就是说,回收酸的浓度不能超过原废酸的浓度,回收酸后的残液不能直接排放。
隔膜回收还包括电动隔膜回收(ED)。由于产品和生产工艺的原因,排出的工业废酸中往往含有各种金属离子。 ED可以实现金属离子和废酸的回收。对于含有铜、铁、镍离子的硫酸废水,即使硫酸浓度高达200g/L,金属离子浓度高达59%,ED回收硫酸也能取得良好的效果。
膜生物反应器法: 化工厂在生产过程中产生的酸碱废水中,化学需氧量、化学需氧量、化学需氧量、难熔物质化学需氧量都很高。采用浸入式筛网结构中空纤维膜组件处理酸碱废水的MBR中,MBR由6套SM-L膜组件组成,水处理量为220m3/d,实际运行中的膜通量为0.20m3/(m2·d)。出水SS几乎为零,化学需氧量去除率大于95%。
5、化学中和法
H+(aq)+OH-(aq)H2O是最基本、最重要的酸碱反应式,是处理酸性废水的重要基础。人类处理酸性废水常用的方法有:中和回收、酸碱废水相互中和、药物中和、过滤中和等。盐酸酸洗废液及氧化置换工艺研究中傅氏中和法以盐酸酸洗废液无害化、资源化为基础。通过对中和氧化置换过程的理论分析和工艺研究,得到了最佳效果。最佳工艺参数。
我国一些钢铁企业很早就采用酸碱中和的方法,对盐酸、硫酸洗涤废液进行处理,使pH值达到排放标准。以碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或生石灰为原料进行酸碱中和。最常用的是石灰,它便宜且易于制造。
6.提取方法
液体萃取又称溶剂萃取,是利用原液中各组分在适当溶剂中溶解度的差异来实现分离的单元操作。酸性废水的处理是使酸性废水与有机溶剂充分接触,从而将废酸中的杂质转移到溶剂中。对提取物的要求是:(1)对废酸呈惰性,不与废酸发生化学反应,不溶于废酸; (2)废酸中的杂质在浸膏和硫酸之间具有较高的分配系数; (3)价格便宜、容易获得; (4) 易于与杂质分离,剥离时损失少。常见的萃取物有苯(甲苯、硝基苯、氯苯)、苯酚(杂酚油粗二苯)、卤代烃(三氯乙烷、二氯乙烷)、异丙醚和N-503等。
我国粗苯精炼技术多采用硫酸洗涤法,每年产生废酸5万吨左右。对李梅香粗苯废酸再生的研究实验证明,采用粗苯酚作为萃取剂,萃取效果最好。在最佳提取条件下,提取后的再生酸颜色为透明浅黄色,废酸CODcr:为13.56*104mg/L。降至9.61*104mg/L,CODcr去除率约30%。
再比如,李谦等人。以40%三异辛胺、25%辛醇和35%航空煤油为萃取相,考察了萃取剂浓度、相调节剂浓度、相比和温度等因素对萃取和反萃的影响。对某厂钛白粉水解废酸液进行了模拟试验。结果表明,在萃取比为2的条件下,采用水作为反萃剂,反萃比为1.5。硫酸质量浓度146.02g/L的废酸液经过8级萃取和6级反萃取。硫酸回收率达到91.8%,产品酸质量浓度达到119.73r,/L。胡喜采用质量分数75%的磷酸三丁酯-煤油溶液组成的萃取剂对冷轧钢板盐酸酸洗废液进行萃取回收,盐酸回收率达到90%。
我国粗苯精炼工艺大多采用硫酸洗涤法,每年产生废酸5万吨左右。李美香对粗苯精制废酸再生的研究,经实验证明,采用粗苯酚作为萃取剂,萃取效果最好。在最佳萃取条件下,萃取后的再生酸颜色为透明浅黄色,废酸CODcr:为:13.56*104mg/L下降至9.61*104mg/L,CODcr去除率约为30 %。
7、冷却结晶法
冷却结晶法是降低溶液温度使溶质析出的方法。用于废酸处理工艺时,将废酸中的杂质冷却沉淀,使符合要求的酸液得以回收再利用。例如,南京轧钢厂酸洗工序排出的废硫酸中含有大量的硫酸亚铁,采用浓缩-结晶-过滤工艺进行处理。过滤除去硫酸亚铁后的酸液可返回钢材酸洗工序继续使用。
冷却结晶有许多工业应用,这里以金属加工中的酸洗过程为例。
在钢铁和机械加工过程中,常用硫酸溶液去除金属表面的锈迹。因此,废酸的回收利用可以大大降低成本,保护环境。工业上常采用冷却结晶法来实现这一过程。
据资料显示,当温度为-5,硫酸浓度为15%20%时,硫酸亚铁的溶解度会降低至5.1%3.8%。根据这一特点,通过对废酸采取处理措施,适当调节酸度和温度,可以使大部分溶解的硫酸亚铁结晶分离,从而大大降低溶液中硫酸亚铁的含量,从而使再生酸得到再生。获得。酸洗液回收再利用。这样的循环可以形成酸封闭系统,无废酸排放,使有用物质得到回收,从而减少和保护环境。
例如。江西洪都钢厂采用负压蒸发,真空度为0.080.088MPa。采用冷冻结晶温度-7-5的工艺条件处理该厂酸洗废液。每平方米酸液回收再生酸625kg,七水硫酸亚铁90kg,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,利用氧化剂将废硫酸中的有机杂质氧化分解,转化为二氧化碳、水、氮氧化物等与硫酸分离,从而净化回收废硫酸。常用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。
天津染料八厂以硝酸为氧化剂,氧化蒽醌硝化废酸。操作过程如下:将废酸稀释至H2SO4质量分数30%,使所含的二硝基蒽醌最大限度地沉淀。废酸经过滤罐真空过滤后进入升膜管蒸发器,在112、88.1kPa条件下浓缩。水蒸气和酸在旋液分离器中分离(此时H2SO4的质量分数约为70%)。废酸流入铸铁浓缩釜(280~310,真空度6.67~13.34kPa),用喷射泵抽出水蒸气,使H2SO4质量分数达到93%,然后流入将搪瓷氧化缸加入浓硝酸(HNO3质量分数为65%)进行氧化处理,直至硫酸变成浅黄色。反应过程中产生的一氧化氮气体被碱性溶液吸收。
硫酸在高浓度(H2SO4质量分数97%98%)和高温条件下还具有较强的氧化性能,能更彻底地氧化有机物。例如,处理苯并蒽酮废酸、分散蓝废酸、分散黄废酸时,将废酸加热到320-330,氧化有机物,部分硫酸还原成二氧化硫。由于硫酸浓度和温度过高,该方法产生大量酸雾,会造成环境污染。同时,还消耗一定量的硫酸,降低了硫酸收率,因此其应用受到很大限制。
结论:
每种处理废酸的方法都有优点和缺点,并且它们都用于工业处理。应进一步提高各种方法的优点,实现更优化的加工方法。其缺点也应被发现并消除。除上述常用方法外,还采用电解法、热解法、气相法等处理废硫酸和含硫酸废水。在实际生产和应用过程中,应根据情况选择最合适的方法。废酸的浓度和成分,以达到更高的效率。
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相关问答
答: 含酸废水是工业生产中常见的污染物之一,需要采取合适的处理方法来降低其危害。 首先可以利用碱性物质进行中和,如使用氢氧化钠或石灰石,使酸性废水pH值上升到安全水平。当然,我们可以选择物理化学法进行处理,比如电解、离子交换等,这两种方法能够有效地去除水中的酸性物质。
53 人赞同了该回答
答: 处理含酸废水需要充分考虑具体情况,不同的工业生产过程产生的含酸废水成分和浓度各有不同。为了确保废水处理效果,可以选择合适的工程设备和工艺,例如使用沉淀池、活性污泥床等设施进行生物处理或采用反渗透膜过滤技术去除酸性物质。
186 人赞同了该回答
答: 常用的含酸废水处理方法有很多种,比如化学中和法、物理化学法、生物处理法等。化学中和法就是利用碱性物质对酸性进行中和,常用的中和剂包括氢氧化钠、石灰石等等。而物理化学法主要指那些利用电解、离子交换等方法去除水中的酸性质的过程。最后,生物方法主要是使用微生物将废水中酸类物质分解为无害物质的一种处理手段。
192 人赞同了该回答
答: 除上述以外,我们还可以根据具体的废水特点和处理需求,采用其他先进的处理工艺,例如膜过滤技术、反渗透法等。这些技术能够有效地去除含酸废水中的酸性组分,降低其危害,实现更加环保的生产过程。
68 人赞同了该回答
答: 选择合适的含酸废水处理方法需要综合考虑几个因素,比如具体的酸性和浓度、废水的流量以及工业项目的经济效益。首先要清楚废水中的具体成分和性质,再根据这些信息对不同的处理技术进行综合评估。其次,我们可以参考一些既往案例或者寻求专业的顾问帮助,选择最符合实际情况的处理方案。
239 人赞同了该回答
答: 当然了,在选择处理方法的同时,还需要考虑环保效益和成本控制问题。尽量选择经济实惠并且环境友好的方案,才能实现可持续发展的生产模式。同时,要严格遵守相关的环保法规,确保废水处理工艺能够达到国家标准要求。
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