Behandling av syreholdig avløpsvann

Surt avløpsvann er avløpsvann med en pH-verdi på under 6. I henhold til de ulike typene og konsentrasjonene av syrer, kan surt avløpsvann deles inn i uorganisk surt avløpsvann og organisk surt avløpsvann. Sterkt surt avløpsvann og svakt surt avløpsvann; monosurt avløpsvann og polysurt avløpsvann; lavkonsentrert surt avløpsvann og høykonsentrert surt avløpsvann. Vanligvis inneholder surt avløpsvann, i tillegg til å inneholde noe syre, ofte også tungmetallioner og deres salter og andre skadelige stoffer. Surt avløpsvann kommer fra en rekke kilder, inkludert gruvedrenering, hydrometallurgi, stålvalsing, overflatebehandling av stål og ikke-jernholdige metaller, kjemisk industri, syreproduksjon, fargestoffer, elektrolyse, galvanisering, kunstfibre og andre industrisektorer. Det vanlige sure avløpsvannet er svovelsyreavløpsvann, etterfulgt av saltsyre og salpetersyreavløpsvann. Hvert år slipper Kina ut nesten én million kubikkmeter industriavfall med syre. Hvis dette avløpsvannet slippes ut direkte uten behandling, vil det korrodere rørledninger, skade avlinger, skade fisk, skade skip og ødelegge miljøhelsen. Industriavløpsvann med surt avløpsvann må behandles for å oppfylle nasjonale utslippsstandarder før utslipp, og surt avløpsvann kan resirkuleres og gjenbrukes. Ved behandling av avfallssyre kan metodene inkludere saltbehandling, konsentreringsmetode, kjemisk nøytraliseringsmetode, ekstraksjonsmetode, ionebytterharpiksmetode, membranseparasjonsmetode, etc.

1. Salt ut resirkulering

Den såkalte utsaltingsmetoden innebærer å bruke en stor mengde mettet saltvann for å utfelle nesten alle organiske urenheter i avfallssyren. Denne metoden vil imidlertid produsere saltsyre og påvirke gjenvinningen og utnyttelsen av svovelsyre i avfallssyren, så metoden for å salte ut de organiske urenhetene i avfallssyren med mettet natriumbisulfatløsning ble studert.
Avfallssyren inneholder svovelsyre og diverse organiske urenheter, som hovedsakelig er en liten mengde 6-klor-3-nitrotoluen-4-sulfonsyre og diverse isomerer annet enn 6-klor-3-nitrotoluen-4-sulfonsyre produsert av toluen i prosessen med sulfonering, klorering og nitrifikasjon. Utsaltningsmetoden er å bruke en stor mengde mettet saltvann for å utfelle nesten alle organiske urenheter i avfallssyren. Utsaltningsresirkuleringsmetoden kan ikke bare fjerne diverse organiske urenheter i avfallssyren, men også gjenvinne svovelsyre for å sette den inn i produksjonssyklusen, noe som sparer kostnader og energi.

2. Stekemetode

Røstemetoden brukes på flyktige syrer som saltsyre, som skilles fra løsningen ved steking for å oppnå en gjenvinningseffekt.

3. Kjemisk nøytraliseringsmetode

Den basiske syre-basereaksjonen H+(aq)+OH-(aq)=H2O er også et viktig grunnlag for behandling av syreholdig avløpsvann. Vanlige metoder for behandling av syreholdig avløpsvann inkluderer nøytralisering og resirkulering, gjensidig nøytralisering av syre-base-avløpsvann, nøytralisering av legemidler, filtreringsnøytralisering, etc. I de tidlige dagene til noen jern- og stålbedrifter i Kina brukte de fleste av dem syre-base-nøytraliseringsmetoden for å behandle avløpsvæsken fra saltsyre og svovelsyrebeising, slik at pH-verdien nådde utslippsstandarden. Natriumkarbonat (soda), natriumhydroksid, kalkstein eller kalk som råmaterialer for syre-base-nøytralisering, er den generelle bruken billig, og det er enkelt å lage kalk.

4. Ekstraksjonsmetode

Væske-væske-ekstraksjon, også kjent som løsemiddelekstraksjon, er en enhetsoperasjon som bruker forskjellen i løselighet av komponentene i råmaterialets væske i et passende løsemiddel for å oppnå separasjon. Ved behandling av syreholdig avløpsvann er det nødvendig å sørge for at det syreholdige avløpsvannet og det organiske løsemiddelet er i full kontakt, slik at urenhetene i avløpssyren overføres til løsemiddelet. Kravene til ekstraksjonsmiddelet er: (1) avløpssyren er inert, reagerer ikke kjemisk med avløpssyren og løses ikke opp i avløpssyren; (2) urenhetene i avløpssyren har en høy fordelingskoeffisient i ekstraksjonsmiddelet og svovelsyren; (3) Prisen er billig og enkel å få tak i; (4) Lett å separere fra urenheter, lite tap ved stripping. Vanlige ekstraksjonsmidler inkluderer benzen (toluen, nitrobenzen, klorbenzen), fenoler (kreosotrå difenol), halogenerte hydrokarboner (trikloretan, dikloretan), isopropyleter og N-503.

5. ionbytterharpiksmetode

Det grunnleggende prinsippet for behandling av organisk syreavfallsvæske med ionebytterharpiks er at noen ionebytterharpikser kan absorbere organiske syrer fra avfallssyreløsningen og ekskludere uorganiske syrer og metallsalter for å oppnå separasjon av forskjellige syrer og salter.

6. membranseparasjonsmetode

For sur avløpsvæske kan membranbehandlingsmetoder som dialyse og elektrodialyse også brukes. Membrangjenvinning av avløpssyre følger hovedsakelig dialyseprinsippet, som er drevet av konsentrasjonsforskjell. Hele anordningen består av diffusjonsdialysemembran, væskedispenseringsplate, forsterkningsplate, væskestrømningsplateramme, etc., og oppnår separasjonseffekt ved å separere stoffer i avløpsvæsken.

7. kjølekrystalliseringsmetode

Kjølekrystalliseringsmetoden er en metode for å redusere temperaturen i løsningen og utfelle det oppløste stoffet. I behandlingsprosessen for avløpssyre kjøles urenhetene i avløpssyren ned for å gjenvinne syreløsningen som oppfyller kravene og kan gjenbrukes. For eksempel inneholder avløpssvovelsyren som slippes ut fra acylvaskeprosessen i et valseverk en stor mengde jernsulfat, som behandles ved konsentreringskrystallisering og filtrering. Etter fjerning av jernsulfat ved filtrering kan syren returneres til stålbeiseprosessen for videre bruk.

Kjølekrystallisering har mange industrielle bruksområder, som illustreres her av beiseprosessen i metallbearbeiding. I stål- og mekanisk bearbeiding brukes svovelsyreløsning ofte for å fjerne rust på metalloverflaten. Derfor kan resirkulering av avfallssyre redusere kostnader betraktelig og beskytte miljøet. Kjølekrystallisering brukes i industrien for å oppnå denne prosessen.

8. Oksidasjonsmetode

Denne metoden har vært brukt lenge, og prinsippet er å dekomponere de organiske urenhetene i svovelsyreavfallet ved hjelp av oksidasjonsmidler under passende forhold, slik at det kan omdannes til karbondioksid, vann, nitrogenoksider osv., og separeres fra svovelsyren, slik at svovelsyreavfallet kan renses og gjenvinnes. Vanlig brukte oksidasjonsmidler er hydrogenperoksid, salpetersyre, perklorsyre, hypoklorsyrling, nitrat, ozon og så videre. Hvert oksidasjonsmiddel har sine fordeler og begrensninger.