Behandling av syrahaltigt avloppsvatten

Surt avloppsvatten är avloppsvatten med ett pH-värde lägre än 6. Beroende på de olika typerna och koncentrationerna av syror kan surt avloppsvatten delas in i oorganiskt surt avloppsvatten och organiskt surt avloppsvatten. Starkt surt avloppsvatten och svagt surt avloppsvatten; monosurt avloppsvatten och polysurt avloppsvatten; surt avloppsvatten med låg koncentration och surt avloppsvatten med hög koncentration. Vanligtvis innehåller surt avloppsvatten, förutom att innehålla en del syra, ofta även tungmetalljoner och deras salter samt andra skadliga ämnen. Surt avloppsvatten kommer från en mängd olika källor, inklusive gruvdränering, hydrometallurgi, stålvalsning, ytbehandling av stål och icke-järnmetaller, kemisk industri, syraproduktion, färgämnen, elektrolys, galvanisering, konstfibrer och andra industrisektorer. Det vanligaste sura avloppsvattnet är svavelsyraavloppsvatten, följt av saltsyra och salpetersyraavloppsvatten. Varje år släpper Kina ut nästan en miljon kubikmeter industriavfall med syra. Om detta avloppsvatten släpps ut direkt utan rening kommer det att korrodera rörledningar, skada grödor, skada fisk, skada fartyg och förstöra miljöhälsan. Industriellt surt avloppsvatten måste behandlas för att uppfylla de nationella utsläppsstandarderna före utsläpp, och surt avloppsvatten kan återvinnas och återanvändas. Vid behandling av avfallssyra kan metoderna inkludera saltbehandling, koncentreringsmetod, kemisk neutraliseringsmetod, extraktionsmetod, jonbytesmetod, membranseparationsmetod etc.

1. Salt ut återvinning

Den så kallade utsaltningsmetoden innebär att man använder en stor mängd mättat saltvatten för att fälla ut nästan alla organiska föroreningar i avfallssyran. Denna metod kommer dock att producera saltsyra och påverka återvinningen och utnyttjandet av svavelsyra i avfallssyran, så metoden att salta ut de organiska föroreningarna i avfallssyran med en mättad natriumbisulfatlösning studerades.
Avfallssyran innehåller svavelsyra och olika organiska föroreningar, huvudsakligen en liten mängd 6-klor-3-nitrotoluen-4-sulfonsyra och olika isomerer utöver 6-klor-3-nitrotoluen-4-sulfonsyra som produceras av toluen i sulfonering, klorering och nitrifikation. Utsaltningsmetoden innebär att man använder en stor mängd mättat saltvatten för att fälla ut nästan alla organiska föroreningar i avfallssyran. Utsaltningsmetoden kan inte bara avlägsna olika organiska föroreningar i avfallssyran, utan även återvinna svavelsyra för att använda den i produktionscykeln, vilket sparar kostnader och energi.

2. Rostningsmetod

Rostningsmetoden tillämpas på flyktiga syror, såsom saltsyra, som separeras från lösningen genom rostning för att uppnå en återhämtningseffekt.

3. Kemisk neutraliseringsmetod

Den basiska syra-basreaktionen H+(aq)+OH-(aq)=H2O är också en viktig grund för behandling av syrahaltigt avloppsvatten. Vanliga metoder för behandling av syrahaltigt avloppsvatten inkluderar neutralisering och återvinning, ömsesidig neutralisering av syra-bas-avloppsvatten, läkemedelsneutralisering, filtreringsneutralisering etc. I början av vissa järn- och stålföretag i Kina använde de flesta metoden med syra-bas-neutralisering för att behandla spillvätskan från saltsyra och svavelsyra, så att pH-värdet nådde utsläppsstandarden. Natriumkarbonat (soda), natriumhydroxid, kalksten eller kalk som råmaterial för syra-bas-neutralisering, den allmänna användningen är billig och lätt att framställa kalk.

4. Extraktionsmetod

Vätske-vätskeextraktion, även känd som lösningsmedelsextraktion, är en enhetsoperation som använder skillnaden i löslighet hos komponenterna i råmaterialets vätska i lämpligt lösningsmedel för att uppnå separation. Vid behandling av syrahaltigt avloppsvatten är det nödvändigt att det syrahaltiga avloppsvattnet och det organiska lösningsmedlet är i fullständig kontakt, så att föroreningarna i avloppssyran överförs till lösningsmedlet. Kraven på extraktionsmedlet är: (1) avloppssyran är inert, reagerar inte kemiskt med avloppssyran och löses inte upp i avloppssyran; (2) föroreningarna i avloppssyran har en hög fördelningskoefficient i extraktionsmedlet och svavelsyran; (3) priset är billigt och lätt att få tag på; (4) lätt att separera från föroreningar, liten förlust vid strippning. Vanliga extraktionsmedel inkluderar bensen (toluen, nitrobensen, klorbensen), fenoler (kreosotrå difenol), halogenerade kolväten (trikloretan, dikloretan), isopropyleter och N-503.

5. jonbyteshartsmetod

Grundprincipen för behandling av organisk syraavfallsvätska med jonbytesharts är att vissa jonbyteshartser kan absorbera organiska syror från avfallssyralösning och exkludera oorganiska syror och metallsalter för att uppnå separation av olika syror och salter.

6. membranseparationsmetod

För sur avloppsvätska kan membranbehandlingsmetoder som dialys och elektrodialys också användas. Membranåtervinning av avloppssyra använder huvudsakligen dialysprincipen, som drivs av koncentrationsskillnaden. Hela anordningen består av diffusionsdialysmembran, vätskedispenseringsplatta, förstärkningsplatta, vätskeflödesplatta, etc., och uppnår separationseffekt genom att separera ämnen i avloppsvätskan.

7. kylkristalliseringsmetod

Kylkristallisationsmetoden är en metod för att sänka temperaturen på lösningen och fälla ut det lösta ämnet. I avfallsbehandlingsprocessen för syra kyls föroreningarna i avfallssyran för att återvinna syralösningen som uppfyller kraven och kan återanvändas. Till exempel innehåller avfallssvavelsyran som släpps ut från acyltvättprocessen i ett valsverk en stor mängd järnsulfat, som behandlas genom koncentreringskristallisation och filtrering. Efter att järnsulfat har avlägsnats genom filtrering kan syran återföras till stålbetningsprocessen för fortsatt användning.

Kylkristallisation har många industriella tillämpningar, vilka illustreras här av betningsprocessen vid metallbearbetning. Vid stål- och mekanisk bearbetning används ofta svavelsyralösning för att ta bort rost på metallytan. Därför kan återvinning av spillsyra kraftigt minska kostnaderna och skydda miljön. Kylkristallisation används inom industrin för att uppnå denna process.

8. Oxidationsmetod

Denna metod har använts länge, och principen är att bryta ner de organiska föroreningarna i den överskottssvavelsyran med hjälp av oxidationsmedel under lämpliga förhållanden, så att den kan omvandlas till koldioxid, vatten, kväveoxider etc., och separeras från svavelsyran, så att den överskottssvavelsyran kan renas och återvinnas. Vanligt förekommande oxidationsmedel är väteperoxid, salpetersyra, perklorsyra, hypoklorsyrlighet, nitrat, ozon och så vidare. Varje oxidationsmedel har sina fördelar och begränsningar.