八處理法處理酸性廢水

每年會排放近百萬立方米的工業(yè)廢酸?；S、化纖廠、金屬表面處理行業(yè)、電鍍行業(yè)在制酸、制酸過程中會排放大量的酸性廢水。這些工業(yè)酸性廢水如果直接排放，會腐蝕管道，損害農(nóng)作物、魚類等水生生物，破壞生態(tài)環(huán)境，危害人體健康。

廢水處理技術(shù)

所以工業(yè)酸性廢水必須通過處理才能達到國家排放標準，酸性廢水也是可以循環(huán)利用的。處理廢酸可采用加鹽處理、濃縮、中和、萃取、離子交換樹脂、膜法處理。

1.離子交換樹脂法

離子交換樹脂處理有機酸廢液的基本原理是利用一些離子交換樹脂從廢酸液中吸附有機酸，消除無機酸和金屬鹽的作用，實現(xiàn)不同酸和鹽的分離。

例如，重要的染料中間體β-萘磺酸(NSA)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的β-萘磺酸廢液。該廢液COD值高，色度深，pH =2，含有約1%的H2SO4。是難處理的有機廢液之一。用李昌海等弱堿性陰離子交換樹脂分離β-萘磺酸。能有效地利用Indion860樹脂處理廢液分離β-萘磺酸，選擇性高，吸附容量大，易于再生。

離子交換法是德國拜耳公司開發(fā)的一項去除硫酸鹽的專利技術(shù)。用于去除硫酸根的離子交換樹脂為LewatitE304/88，其官能團為聚酰胺。測試結(jié)果表明。當(dāng)氯化鈉質(zhì)量濃度為100 ~ 150克時，用E304/88樹脂交換。鹽水中硫酸鹽的質(zhì)量濃度降低到0.2g/L左右..當(dāng)硫酸根質(zhì)量分數(shù)達到50%左右時，交換循環(huán)完成，交換容量達到15g/L左右，然后用精制鹽水清洗樹脂。硫酸廢液可冷凍生產(chǎn)芒硝，或不回收直接排放。

2.鹽析回收

鹽分析是用大量飽和鹽水分析廢酸中幾乎所有的有機雜質(zhì)。但這種方法會產(chǎn)生鹽酸，影響廢酸中硫酸的回收。為此，研究了用硫酸氫鈉飽和溶液分析廢酸中有機雜質(zhì)的方法。

廢酸中含有硫酸和各種有機雜質(zhì)，主要是少量的6-氯-3-硝基甲苯-4磺酸和甲苯在磺化、氯化、硝化過程中的各種異構(gòu)體，6-氯-3-硝基甲苯-4磺酸除外。鹽分析法使用大量飽和鹽水，可以分析廢酸中幾乎所有的有機雜質(zhì)。

分析回收鹽不僅可以去除廢酸中的各種有機雜質(zhì)，還可以回收硫酸循環(huán)生產(chǎn)，節(jié)約成本和能源。

3.烘烤方法

烘烤法用于揮發(fā)性酸如鹽酸，通過烘烤從溶液中分離出來，達到回收效果。

張馨心等人研究的噴霧烘干法處理鹽酸洗滌廢液和過濾罐過濾的鹽酸廢液在其再生回收中進入預(yù)濃縮塔，在此利用烘箱的余熱加熱濃縮。當(dāng)濃縮液達到預(yù)定濃度后，用泵打入烘箱，用噴槍從烘箱頂部噴入烘箱。

霧化后的鹽酸廢液在爐內(nèi)加熱分解成氯化氫氣體和氯化亞鐵，后者被高溫進入爐內(nèi)的空氣氧化成氧化鐵。一部分氧化鐵落到爐底，另一部分通過旋風(fēng)分離器與爐頂出來的氯化氫氣體分離。氯化氫排入下一道生產(chǎn)工序處理。氧化鐵被旋風(fēng)分離器分離，然后進入噴霧烘箱的底部。

氧化鐵通過排風(fēng)機排入袋式除塵器，然后進入氧化鐵粉倉。含氯氣體通過旋風(fēng)分離器流入預(yù)濃縮塔。冷卻后的氣體從預(yù)濃縮塔的底部排放到吸收塔的頂部。氣體中的氯化氫被吸收塔頂部的噴淋洗滌水吸收，塔底形成再生鹽酸。

鹽酸酸洗廢液采用噴霧焙燒法處理，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，不產(chǎn)生新的污染物，廢氣排放達標。同時回收的鹽酸可以循環(huán)利用，F(xiàn)e2O3粉末可以作為生產(chǎn)顏料的原料或生產(chǎn)軟磁材料、永磁材料等磁性材料的主要原料，既消除了對水土的危害，又實現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

4.膜分離法

酸性廢液也可以通過膜處理方法如透析和電滲析來處理。

膜法回收廢酸主要采用透析原理，以濃差為驅(qū)動力。整個裝置由擴散滲析膜、液體分布板、加強板、液流板框架等組成。，可以分離廢液中的物質(zhì)，達到分離效果。

隔膜具有選擇性透過性，它不會讓每一個離子都有均等的機會通過。一、陰離子膜骨架本身帶正電，在溶液中具有吸引帶負電的水合離子，排斥帶正電的水合離子的特性。因此，在濃度差的作用下，廢酸側(cè)的陰離子被吸引，通過膜孔順利進入水側(cè)。同時根據(jù)電中性的要求，會夾帶正電荷離子，因為H+的水合半徑更小，電荷更少。而金屬鹽的水合離子半徑較大，價格較高，所以H+優(yōu)先透過膜分離廢液中的酸。

透析法的缺點是處理用量少，擴散透析設(shè)備巨大的回收酸濃度受限于平衡濃度。也就是說，回收酸的濃度不能超過原料廢酸的濃度，酸回收后的殘液不能直接排放。

膜回收還包括電膜回收(ED)。由于產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝的原因，排放的工業(yè)廢酸中往往含有多種金屬離子，ed可以實現(xiàn)金屬離子和廢酸的回收。對于含有銅、鐵、鎳離子的硫酸廢水，即使硫酸濃度高達200g/L，金屬離子濃度高達59%，ED回收硫酸也能取得很好的效果。

膜生物反應(yīng)器法:化工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸堿廢水中難降解物質(zhì)的化學(xué)需氧量、化學(xué)需氧量、化學(xué)需氧量、化學(xué)需氧量都很高。在采用浸沒式篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)中空纖維膜組件的MBR處理酸堿廢水中，MBR由6組SM-L膜組件組成，實際運行時/[K31/]水量為220m3/d，膜通量為0.20 m3/(m2·d)。出水SS幾乎為零，化學(xué)需氧量去除率大于95%。

5.化學(xué)中和方法

H+(aq)+OH-(aq)H2O是一個基本而重要的酸堿反應(yīng)式，是處理酸性廢水的重要依據(jù)。人類處理酸性廢水常用的方法有中和回收、酸堿廢水相互中和、加藥中和、過濾中和等。鹽酸酸洗廢液與氧化置換工藝研究中的中和法是基于鹽酸酸洗廢液的無害化和資源化利用，通過中和氧化置換工藝工藝研究的理論分析，得到了較好的工藝參數(shù)。

我國部分鋼鐵企業(yè)前期采用酸堿中和處理鹽酸和硫酸洗滌廢液的方法，使pH值達到排放標準。碳酸鈉、氫氧化鈉、石灰石或石灰作為酸堿中和的原料。石灰價格便宜，易于制造，因此被廣泛使用。

6.萃取法

液體萃取又稱溶劑萃取，是利用原料液中各組分在適當(dāng)溶劑中溶解度的差異來實現(xiàn)分離的單元操作。處理含酸廢水是使含酸廢水與有機溶劑充分接觸，從而將廢酸中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)移到溶劑中。對提取物的要求如下:(1)對廢酸呈惰性，不與廢酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不溶于廢酸；(2)廢酸中的雜質(zhì)在萃取液和硫酸中有較高的分配系數(shù)；(3)便宜易得；(4)易與雜質(zhì)分離，反萃時損失小。常見的提取物有苯(甲苯、硝基苯、氯苯)、苯酚(雜酚油粗聯(lián)苯)、鹵代烴(三氯乙烷、二氯乙烷)、異丙醚和N-503等。

我國粗苯精制技術(shù)多采用硫酸洗滌法，每年產(chǎn)生廢酸約5萬噸。梅花粗苯提純廢酸再生實驗表明，以粗酚為萃取劑，萃取效果較好。在較佳萃取條件下，再生酸顏色為透明淺黃色，廢酸CODcr從13.56×104mg/L降至9.61×104mg/L，CODcr去除率約為30%。

例如，李倩等人使用40%三異辛胺、25%辛醇和35%航空煤油作為萃取相，并考察了萃取劑濃度、相調(diào)節(jié)劑濃度、相比和溫度對萃取和反萃取的影響。對某廠鈦白水解廢酸液進行了模擬試驗。結(jié)果表明，在萃取比為2、反萃劑為水、反萃比為1.5的條件下。對硫酸濃度為146.02 g/L的廢酸溶液進行8級萃取和6級反萃取。硫酸回收率達91.8%，產(chǎn)品酸濃度達119.73 r/L，胡以75%磷酸三丁酯-煤油溶液為萃取劑，萃取回收冷軋鋼板鹽酸酸洗廢液，鹽酸回收率達90%。

我國粗苯精制工藝多采用硫酸洗滌法，本工藝年產(chǎn)生廢酸約5萬噸。在梅花香精粗苯精制廢酸再生的研究中，實驗證明用粗酚作萃取劑，萃取效果較好。在較佳的萃取條件下，萃取后的再生酸顏色為透明的淡黃色，廢酸的CODcr從13.56×104mg/L降至9.61×104mg/L，CODcr去除率約為30%。

7.冷卻結(jié)晶法

冷卻結(jié)晶是降低溶液溫度以沉淀溶質(zhì)的方法。在廢酸處理工藝中使用時，廢酸中的雜質(zhì)被冷卻沉淀，使符合要求的酸液回收再利用。如南京軋鋼廠?；垂ば蚺懦龅膹U硫酸中含有大量硫酸亞鐵，經(jīng)濃縮-結(jié)晶-過濾工藝至處理。過濾除去硫酸亞鐵后的酸液可返回鋼鐵酸洗工序繼續(xù)使用。

冷卻在工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。這里用金屬加工中的酸洗工藝來說明。

在鋼鐵和機械加工過程中，硫酸溶液被廣泛用于去除金屬表面的鐵銹。因此，廢酸的回收利用可以大大降低成本，保護環(huán)境。在工業(yè)上，常采用冷卻結(jié)晶法來實現(xiàn)這一過程。

據(jù)資料顯示，當(dāng)溫度為-5℃，硫酸濃度為15%至20%時，硫酸亞鐵的溶解度會下降到5.1%至3.8%。根據(jù)這一特點，采取處理措施廢酸，適當(dāng)調(diào)節(jié)酸度和溫度，可使溶解在其中的大部分硫酸亞鐵結(jié)晶析出，從而大大降低溶液中硫酸亞鐵的含量，使再生酸洗液循環(huán)使用。這樣可以形成一個無廢酸排放的酸封閉系統(tǒng)，回收有用物質(zhì)，從而減少和保護環(huán)境。

如江西洪都鋼廠采用負壓蒸發(fā)，真空度為0.08 ~ 0.088 MPa，冷凍結(jié)晶溫度為-7 ~-5℃工藝，/[K31/]該廠酸洗廢液每方酸液可回收再生酸625kg，七水硫酸亞鐵90kg，取得了良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

8.氧化法

這個方法已經(jīng)用了很久了。其原理是廢硫酸中的有機雜質(zhì)在適當(dāng)?shù)臈l件下被氧化劑氧化分解，使其轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和氮的氧化物，從硫酸中分離出來，從而使廢硫酸得到凈化和回收。常用的氧化劑有過氧化氫、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸鹽、臭氧等。每種氧化劑都有其優(yōu)點和局限性。

天津第八染料廠用硝酸作氧化劑氧化蒽醌硝化廢酸處理。其操作過程如下:將廢酸稀釋至30% H2SO4質(zhì)量分數(shù)，使廢酸中所含的二硝基蒽醌更大程度地析出。廢酸經(jīng)過濾罐真空過濾后，進入升膜管蒸發(fā)器，在112℃和88.1kPa下濃縮，在水力旋流器中分離水蒸氣和酸(此時H2SO4質(zhì)量分數(shù)約為70%)，廢酸流入鑄鐵濃縮釜(280 ~ 310℃，真空度為6.67~13.34kPa)，水蒸氣由噴射泵帶出，使H2SO4質(zhì)量分數(shù)達到93%。 然后流入搪瓷氧化缸，加入濃硝酸(HNO3質(zhì)量分數(shù)為65%)進行氧化/氧化。 反應(yīng)中產(chǎn)生的一氧化氮氣體被堿液吸收。

硫酸在高濃度(H2SO4質(zhì)量分數(shù)為97% ~ 98%)和高溫下也具有很強的氧化性，能完全氧化有機物。例如處理苯并呫噸酮廢酸、分散藍廢酸、分散黃廢酸，廢酸加熱到320 ~ 330℃氧化有機物，部分硫酸還原成二氧化硫。由于硫酸的濃度和溫度過高，會產(chǎn)生大量的酸霧，造成環(huán)境污染。同時會消耗一定量的硫酸，降低硫酸的產(chǎn)量，因此其應(yīng)用受到很大限制。

結(jié)論:

廢酸處理法各有利弊，工業(yè)上多采用處理。應(yīng)該進一步改進各種方法的優(yōu)點，以實現(xiàn)更優(yōu)化的處理方法。它的缺點也要解決。廢硫酸和含硫酸廢水的處理方法除了上述常見的方法外，還包括電解法、熱解法和汽提法。在實際生產(chǎn)和應(yīng)用過程中，仍需根據(jù)廢酸的濃度和成分選擇更合適的方法，以達到更高的效率。

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