Επεξεργασία λυμάτων που περιέχουν οξύ

Όξινα λύματα είναι τα λύματα με τιμή pH μικρότερη από 6. Ανάλογα με τους διαφορετικούς τύπους και τις συγκεντρώσεις οξέων, τα όξινα λύματα μπορούν να χωριστούν σε λύματα ανόργανου οξέος και λύματα οργανικού οξέος.Ισχυρά όξινα λύματα και λύματα ασθενούς οξέος.Μονόξινα λύματα και πολυόξινα λύματα.Όξινα λύματα χαμηλής συγκέντρωσης και όξινα λύματα υψηλής συγκέντρωσης.Συνήθως τα όξινα λύματα, εκτός του ότι περιέχουν κάποιο οξύ, συχνά περιέχουν επίσης ιόντα βαρέων μετάλλων και τα άλατά τους και άλλες επιβλαβείς ουσίες.Τα όξινα λύματα προέρχονται από ένα ευρύ φάσμα πηγών, συμπεριλαμβανομένης της αποστράγγισης ορυχείων, της υδρομεταλλουργίας, της έλασης χάλυβα, της επεξεργασίας με οξύ επιφανειών χάλυβα και μη σιδηρούχων μετάλλων, της χημικής βιομηχανίας, της παραγωγής οξέος, των χρωστικών, της ηλεκτρόλυσης, της ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, των τεχνητών ινών και άλλων βιομηχανικών τομέων.Τα κοινά όξινα λύματα είναι τα λύματα θειικού οξέος, ακολουθούμενα από το υδροχλωρικό οξύ και τα λύματα νιτρικού οξέος.Κάθε χρόνο, η Κίνα πρόκειται να απορρίψει σχεδόν ένα εκατομμύριο κυβικά μέτρα βιομηχανικών αποβλήτων οξέων, εάν αυτά τα λύματα απορρίπτονται απευθείας χωρίς επεξεργασία, θα διαβρώσουν τους αγωγούς, θα βλάψουν τις καλλιέργειες, θα βλάψουν τα ψάρια, θα καταστρέψουν τα πλοία και θα καταστρέψουν την περιβαλλοντική υγεία.Τα βιομηχανικά όξινα λύματα πρέπει να υποβάλλονται σε επεξεργασία ώστε να πληρούν τα εθνικά πρότυπα απόρριψης πριν από την απόρριψη, τα όξινα λύματα μπορούν να ανακυκλωθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν.Κατά την επεξεργασία του απόβλητου οξέος, οι μέθοδοι μπορούν να επιλεγούν περιλαμβάνουν επεξεργασία αλάτων, μέθοδο συμπύκνωσης, μέθοδο χημικής εξουδετέρωσης, μέθοδο εκχύλισης, μέθοδο ρητίνης ανταλλαγής ιόντων, μέθοδο διαχωρισμού μεμβράνης κ.λπ.

1. ανακύκλωση αλατιού

Το λεγόμενο αλάτισμα είναι η χρήση μεγάλης ποσότητας κορεσμένου αλμυρού νερού για την καθίζηση σχεδόν όλων των οργανικών ακαθαρσιών στο απόβλητο οξύ.Ωστόσο, αυτή η μέθοδος θα παράγει υδροχλωρικό οξύ και θα επηρεάσει την ανάκτηση και τη χρήση του θειικού οξέος στο απόβλητο οξύ, έτσι μελετήθηκε η μέθοδος αλατοποίησης των οργανικών ακαθαρσιών στο απόβλητο οξύ με κορεσμένο διάλυμα οξίνου θειικού νατρίου.
Το απόβλητο οξύ περιέχει θειικό οξύ και διάφορες οργανικές ακαθαρσίες, οι οποίες είναι κυρίως μια μικρή ποσότητα 6-χλωρο-3-νιτροτολουολο-4 σουλφονικού οξέος και διάφορα ισομερή εκτός από το 6-χλωρο-3-νιτροτολουολο-4-σουλφονικό οξύ που παράγονται από το τολουόλιο στο τη διαδικασία της σουλφόνωσης, της χλωρίωσης και της νιτροποίησης.Η μέθοδος εξάλειψης είναι η χρήση μεγάλης ποσότητας κορεσμένου αλμυρού νερού για την καθίζηση σχεδόν όλων των οργανικών ακαθαρσιών στο απόβλητο οξύ.Η μέθοδος ανακύκλωσης αλατιού μπορεί όχι μόνο να αφαιρέσει διάφορες οργανικές ακαθαρσίες στα απόβλητα οξέα, αλλά και να ανακτήσει το θειικό οξύ για να τεθεί στον κύκλο παραγωγής, εξοικονομώντας κόστος και ενέργεια.

2. Μέθοδος ψησίματος

Η μέθοδος ψησίματος εφαρμόζεται στο πτητικό οξύ όπως το υδροχλωρικό οξύ, το οποίο διαχωρίζεται από το διάλυμα με ψήσιμο για να επιτευχθεί αποτέλεσμα ανάκτησης.

3. Μέθοδος χημικής εξουδετέρωσης

Η βασική αντίδραση οξέος-βάσης H+(aq)+OH-(aq)=H2O αποτελεί επίσης σημαντική βάση για την επεξεργασία των λυμάτων που περιέχουν οξύ.Οι συνήθεις μέθοδοι επεξεργασίας λυμάτων που περιέχουν οξύ περιλαμβάνουν την εξουδετέρωση και την ανακύκλωση, την αμοιβαία εξουδετέρωση των λυμάτων όξινης βάσης, την εξουδετέρωση φαρμάκων, την εξουδετέρωση με διήθηση κ.λπ. Στις πρώτες μέρες ορισμένων επιχειρήσεων σιδήρου και χάλυβα στην Κίνα, οι περισσότερες από αυτές χρησιμοποιούσαν τη μέθοδο εξουδετέρωση οξέος-βάσης για την επεξεργασία των υγρών αποβλήτων υδροχλωρικού οξέος και αποξήρανση θειικού οξέος, έτσι ώστε η τιμή του pH να φτάσει το πρότυπο εκκένωσης.Ανθρακικό νάτριο (ανθρακικό νάτριο), υδροξείδιο του νατρίου, ασβεστόλιθος ή ασβέστης ως πρώτες ύλες για εξουδετέρωση οξέος-βάσης, η γενική χρήση είναι φθηνή, εύκολη στην κατασκευή ασβέστη.

4. Μέθοδος εκχύλισης

Η εκχύλιση υγρού-υγρού, γνωστή και ως εκχύλιση με διαλύτη, είναι μια λειτουργία μονάδας που χρησιμοποιεί τη διαφορά στη διαλυτότητα των συστατικών στο υγρό της πρώτης ύλης στον κατάλληλο διαλύτη για να επιτευχθεί διαχωρισμός.Κατά την επεξεργασία λυμάτων που περιέχουν οξύ, είναι απαραίτητο να έρθουν σε πλήρη επαφή τα λύματα που περιέχουν οξύ και ο οργανικός διαλύτης, έτσι ώστε οι ακαθαρσίες στο απόβλητο οξύ να μεταφερθούν στον διαλύτη.Οι απαιτήσεις του εκχυλιστή είναι: (1) επειδή το απόβλητο οξύ είναι αδρανές, δεν αντιδρά χημικά με το απόβλητο οξύ και δεν διαλύεται στο απόβλητο οξύ.(2) Οι προσμίξεις στο απόβλητο οξύ έχουν υψηλό συντελεστή κατανομής στο εκχυλιστικό και θειικό οξύ.(3) Η τιμή είναι φθηνή και εύκολη στην αγορά.(4) Εύκολο διαχωρισμό από ακαθαρσίες, μικρή απώλεια κατά την απογύμνωση.Οι συνήθεις εκχυλιστές περιλαμβάνουν βενζόλιο (τολουόλιο, νιτροβενζόλιο, χλωροβενζόλιο), φαινόλες (ακατέργαστη διφαινόλη κρεόσωτου), αλογονωμένους υδρογονάνθρακες (τριχλωροαιθάνιο, διχλωροαιθάνιο), ισοπροπυλαιθέρα και Ν-503.

5. μέθοδος ρητίνης ανταλλαγής ιόντων

Η βασική αρχή της επεξεργασίας υγρών αποβλήτων οργανικών οξέων με ρητίνη ανταλλαγής ιόντων είναι ότι ορισμένες ρητίνες ανταλλαγής ιόντων μπορούν να απορροφήσουν οργανικά οξέα από το απόβλητο διάλυμα οξέος και να αποκλείσουν τα ανόργανα οξέα και τα άλατα μετάλλων για να επιτευχθεί ο διαχωρισμός διαφορετικών οξέων και αλάτων.

6. μέθοδος διαχωρισμού μεμβράνης

Για όξινα απόβλητα υγρά, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν μέθοδοι επεξεργασίας μεμβράνης όπως η αιμοκάθαρση και η ηλεκτροδιάλυση.Η ανάκτηση αποβλήτων οξέων από τη μεμβράνη υιοθετεί κυρίως την αρχή της αιμοκάθαρσης, η οποία καθοδηγείται από τη διαφορά συγκέντρωσης.Ολόκληρη η συσκευή αποτελείται από μεμβράνη αιμοκάθαρσης διάχυσης, πλάκα διανομής υγρού, ενισχυτική πλάκα, πλαίσιο πλάκας ροής υγρού κ.λπ., και επιτυγχάνει το αποτέλεσμα διαχωρισμού με το διαχωρισμό ουσιών στο απόβλητο υγρό.

7. μέθοδος κρυστάλλωσης ψύξης

Η μέθοδος κρυστάλλωσης ψύξης είναι μια μέθοδος μείωσης της θερμοκρασίας του διαλύματος και καθίζησης της διαλυμένης ουσίας.Χρησιμοποιείται στη διαδικασία επεξεργασίας αποβλήτων οξέων ώστε οι ακαθαρσίες στο απόβλητο οξύ να ψύχονται για να ανακτηθεί το διάλυμα οξέος που πληροί τις απαιτήσεις και μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί.Για παράδειγμα, τα απόβλητα θειικού οξέος που απορρίπτονται από τη διαδικασία πλύσης ακυλίου ενός ελασματουργείου περιέχουν μεγάλη ποσότητα θειικού σιδήρου, ο οποίος υποβάλλεται σε επεξεργασία με τη διαδικασία συμπύκνωσης-κρυστάλλωσης και διήθησης.Μετά την απομάκρυνση του θειικού σιδήρου με διήθηση, το οξύ μπορεί να επιστραφεί στη διαδικασία αποξήρωσης χάλυβα για συνεχή χρήση.
Η κρυστάλλωση με ψύξη έχει πολλές βιομηχανικές εφαρμογές, οι οποίες απεικονίζονται εδώ από τη διαδικασία αποξήρωσης στην επεξεργασία μετάλλων.Στη διαδικασία του χάλυβα και της μηχανικής επεξεργασίας, το διάλυμα θειικού οξέος χρησιμοποιείται συνήθως για την αφαίρεση της σκουριάς στην μεταλλική επιφάνεια.Ως εκ τούτου, η ανακύκλωση των αποβλήτων οξέων μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος και να προστατεύσει το περιβάλλον.Η κρυστάλλωση ψύξης χρησιμοποιείται στη βιομηχανία για την επίτευξη αυτής της διαδικασίας.

8. Μέθοδος οξείδωσης

Αυτή η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα και η αρχή είναι η αποσύνθεση των οργανικών ακαθαρσιών στα απόβλητα θειικού οξέος με οξειδωτικά μέσα υπό κατάλληλες συνθήκες, έτσι ώστε να μπορεί να μετατραπεί σε διοξείδιο του άνθρακα, νερό, οξείδια του αζώτου κ.λπ., και διαχωρίζονται από το θειικό οξύ, έτσι ώστε το απόβλητο θειικό οξύ να μπορεί να καθαριστεί και να ανακτηθεί.Τα οξειδωτικά που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι το υπεροξείδιο του υδρογόνου, το νιτρικό οξύ, το υπερχλωρικό οξύ, το υποχλωριώδες οξύ, το νιτρικό, το όζον και ούτω καθεξής.Κάθε οξειδωτικό έχει τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς του.