Ścieki kwaśne to ścieki o wartości pH mniejszej niż 6. W zależności od różnych rodzajów i stężeń kwasów, ścieki kwaśne można podzielić na ścieki zawierające kwasy nieorganiczne i ścieki zawierające kwasy organiczne.Ścieki silnie kwaśne i ścieki słabo kwaśne;Ścieki monokwasowe i ścieki polikwasowe;Ścieki kwaśne o niskim stężeniu i ścieki kwaśne o wysokim stężeniu.Zwykle ścieki kwaśne oprócz zawartości kwasu często zawierają także jony metali ciężkich i ich sole oraz inne szkodliwe substancje.Kwaśne ścieki pochodzą z wielu różnych źródeł, w tym z odwadniania kopalń, hydrometalurgii, walcowania stali, powierzchniowej obróbki kwasowej stali i metali nieżelaznych, przemysłu chemicznego, produkcji kwasów, barwników, elektrolizy, galwanizacji, włókien sztucznych i innych sektorów przemysłu.Powszechnymi ściekami kwaśnymi są ścieki zawierające kwas siarkowy, a następnie ścieki zawierające kwas solny i ścieki zawierające kwas azotowy.Każdego roku Chiny mają zamiar odprowadzać prawie milion metrów sześciennych przemysłowych kwasów odpadowych. Jeśli te ścieki zostaną odprowadzane bezpośrednio bez oczyszczenia, spowoduje to korozję rurociągów, uszkodzenie upraw, uszkodzenie ryb, uszkodzenie statków i zniszczenie zdrowia środowiska.Kwaśne ścieki przemysłowe muszą być przed odprowadzeniem oczyszczone w celu spełnienia krajowych norm dotyczących odprowadzania ścieków. Kwaśne ścieki można poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać.Do obróbki kwasu odpadowego można wybrać metody obejmujące obróbkę solą, metodę zatężania, metodę chemicznej neutralizacji, metodę ekstrakcji, metodę żywicy jonowymiennej, metodę separacji membranowej itp.
1. Recykling soli
Tak zwane wysalanie polega na użyciu dużej ilości nasyconej słonej wody w celu wytrącenia prawie wszystkich zanieczyszczeń organicznych z kwasu odpadowego.Jednakże metoda ta spowoduje powstanie kwasu solnego i wpłynie na odzysk i wykorzystanie kwasu siarkowego w kwasie odpadowym, dlatego zbadano metodę wysalania zanieczyszczeń organicznych w kwasie odpadowym za pomocą nasyconego roztworu wodorosiarczanu sodu.
Kwas odpadowy zawiera kwas siarkowy i różne zanieczyszczenia organiczne, którymi są głównie niewielka ilość kwasu 6-chloro-3-nitrotolueno-4-sulfonowego i różnych izomerów innych niż kwas 6-chloro-3-nitrotolueno-4-sulfonowy wytwarzany przez toluen proces sulfonowania, chlorowania i nitryfikacji.Metoda wysalania polega na użyciu dużej ilości nasyconej słonej wody w celu wytrącenia prawie wszystkich zanieczyszczeń organicznych z kwasu odpadowego.Metoda recyklingu metodą wysalania może nie tylko usunąć różne zanieczyszczenia organiczne z kwasu odpadowego, ale także odzyskać kwas siarkowy, który można wprowadzić do produkcji w cyklu, oszczędzając koszty i energię.
2. Metoda pieczenia
Metodę prażenia stosuje się do lotnego kwasu, takiego jak kwas solny, który oddziela się od roztworu przez prażenie, aby uzyskać efekt odzysku.
3. Metoda neutralizacji chemicznej
Zasadowa reakcja kwasowo-zasadowa H+(aq)+OH-(aq)=H2O jest również ważną podstawą oczyszczania ścieków zawierających kwasy.Powszechne metody oczyszczania ścieków zawierających kwas obejmują neutralizację i recykling, wzajemną neutralizację ścieków kwasowo-zasadowych, neutralizację leków, neutralizację poprzez filtrację itp. Na początku niektórych przedsiębiorstw żelaza i stali w Chinach większość z nich stosowała metodę neutralizacja kwasowo-zasadowa w celu oczyszczenia cieczy odpadowej z wytrawiania kwasu solnego i kwasu siarkowego, tak aby wartość pH osiągnęła poziom wyjściowy.Węglan sodu (soda kalcynowana), wodorotlenek sodu, wapień lub wapno jako surowce do neutralizacji kwasowo-zasadowej, mają powszechne zastosowanie wapno tanie, łatwe w produkcji.
4. Metoda ekstrakcji
Ekstrakcja ciecz-ciecz, znana również jako ekstrakcja rozpuszczalnikiem, jest operacją jednostkową, która wykorzystuje różnicę w rozpuszczalności składników cieczy surowca w odpowiednim rozpuszczalniku w celu uzyskania separacji.Przy oczyszczaniu ścieków zawierających kwas konieczne jest zapewnienie pełnego kontaktu ścieków zawierających kwas z rozpuszczalnikiem organicznym, tak aby zanieczyszczenia zawarte w kwasie odpadowym zostały przeniesione do rozpuszczalnika.Wymagania dotyczące ekstrahenta są następujące: (1) kwas odpadowy jest obojętny, nie reaguje chemicznie z kwasem odpadowym i nie rozpuszcza się w kwasie odpadowym;(2) Zanieczyszczenia w kwasie odpadowym mają wysoki współczynnik podziału w ekstrahencie i kwasie siarkowym;(3) Cena jest tania i łatwa do zdobycia;(4) Łatwe oddzielenie od zanieczyszczeń, niewielkie straty podczas usuwania.Typowe ekstrahenty obejmują benzen (toluen, nitrobenzen, chlorobenzen), fenole (surowy difenol kreozotu), chlorowcowane węglowodory (trichloroetan, dichloroetan), eter izopropylowy i N-503.
5. Metoda żywicy jonowymiennej
Podstawową zasadą obróbki cieczy odpadowej kwasu organicznego za pomocą żywicy jonowymiennej jest to, że niektóre żywice jonowymienne mogą absorbować kwasy organiczne z roztworu kwasu odpadowego i wykluczać kwasy nieorganiczne i sole metali, aby osiągnąć rozdział różnych kwasów i soli.
6. metoda separacji membranowej
W przypadku kwaśnych cieczy odpadowych można również zastosować metody oczyszczania membranowego, takie jak dializa i elektrodializa.Odzyskiwanie membranowe kwasu odpadowego opiera się głównie na zasadzie dializy, która opiera się na różnicy stężeń.Całe urządzenie składa się z membrany do dializy dyfuzyjnej, płyty dozującej ciecz, płyty wzmacniającej, ramy płyty przepływu cieczy itp. i osiąga efekt separacji poprzez oddzielanie substancji w cieczy odpadowej.
7. Metoda krystalizacji chłodzącej
Metoda krystalizacji z chłodzeniem to metoda polegająca na obniżeniu temperatury roztworu i wytrąceniu substancji rozpuszczonej.W procesie oczyszczania kwasów odpadowych wykorzystuje się metodę schładzania zanieczyszczeń zawartych w kwasach odpadowych w celu odzyskania roztworu kwasu spełniającego wymagania i nadającego się do ponownego wykorzystania.Na przykład odpadowy kwas siarkowy odprowadzany z procesu przemywania acylu w walcowni zawiera dużą ilość siarczanu żelazawego, który jest oczyszczany w procesie krystalizacji zagęszczającej i filtracji.Po usunięciu siarczanu żelazawego przez filtrację kwas można zawrócić do procesu trawienia stali w celu dalszego wykorzystania.
Krystalizacja chłodząca ma wiele zastosowań przemysłowych, które ilustruje proces trawienia w obróbce metali.W procesach obróbki stali i mechanicznej powszechnie stosuje się roztwór kwasu siarkowego do usuwania rdzy z powierzchni metalu.Dlatego recykling kwasu odpadowego może znacznie obniżyć koszty i chronić środowisko.Aby osiągnąć ten proces, w przemyśle stosuje się krystalizację chłodzącą.
8. Metoda utleniania
Metoda ta jest stosowana od dawna, a jej zasadą jest rozkład zanieczyszczeń organicznych znajdujących się w odpadowym kwasie siarkowym za pomocą środków utleniających w odpowiednich warunkach, tak aby można było je przekształcić w dwutlenek węgla, wodę, tlenki azotu itp. oraz oddzielony od kwasu siarkowego, tak aby odpadowy kwas siarkowy mógł zostać oczyszczony i odzyskany.Powszechnie stosowanymi utleniaczami są nadtlenek wodoru, kwas azotowy, kwas nadchlorowy, kwas podchlorawy, azotany, ozon i tak dalej.Każdy utleniacz ma swoje zalety i ograniczenia.
Czas publikacji: 10 kwietnia 2024 r
