Čištění odpadních vod obsahujících kyseliny

Kyselé odpadní vody jsou odpadní vody s hodnotou pH nižší než 6. Podle různých typů a koncentrací kyselin lze kyselé odpadní vody rozdělit na anorganické kyselé odpadní vody a organické kyselé odpadní vody.Silně kyselé odpadní vody a slabě kyselé odpadní vody;Monokyselinové odpadní vody a polykyselé odpadní vody;Kyselá odpadní voda s nízkou koncentrací a kyselá odpadní voda s vysokou koncentrací.Obvykle kyselé odpadní vody, kromě toho, že obsahují nějakou kyselinu, často obsahují také ionty těžkých kovů a jejich soli a další škodlivé látky.Kyselé odpadní vody pocházejí z široké škály zdrojů, včetně odvodňování dolů, hydrometalurgie, válcování oceli, povrchové kyselé úpravy oceli a neželezných kovů, chemického průmyslu, výroby kyselin, barviv, elektrolýzy, galvanizace, umělých vláken a dalších průmyslových odvětví.Běžnou kyselou odpadní vodou je odpadní voda z kyseliny sírové, následovaná odpadní vodou s kyselinou chlorovodíkovou a kyselinou dusičnou.Každý rok se Čína chystá vypustit téměř jeden milion metrů krychlových průmyslových odpadních kyselin, pokud jsou tyto odpadní vody vypouštěny přímo bez čištění, korodují potrubí, poškozují úrodu, poškozují ryby, poškozují lodě a ničí zdraví životního prostředí.Průmyslová kyselá odpadní voda musí být před vypuštěním upravena tak, aby splňovala národní normy pro vypouštění, kyselou odpadní vodu lze recyklovat a znovu použít.Při zpracování odpadní kyseliny lze zvolit způsoby, jako je úprava solí, metoda koncentrace, metoda chemické neutralizace, metoda extrakce, metoda iontoměničové pryskyřice, metoda membránové separace atd.

1. recyklace soli

Tato metoda však bude produkovat kyselinu chlorovodíkovou a ovlivní regeneraci a využití kyseliny sírové v odpadní kyselině, proto byl studován způsob vysolování organických nečistot v odpadní kyselině nasyceným roztokem hydrogensíranu sodného.
Odpadní kyselina obsahuje kyselinu sírovou a různé organické nečistoty, kterými jsou především malé množství kyseliny 6-chlor-3-nitrotoluen-4-sulfonové a různé izomery jiné než kyselina 6-chlor-3-nitrotoluen-4-sulfonová vyráběná toluenem v proces sulfonace, chlorace a nitrifikace.Metoda vysolování spočívá v použití velkého množství nasycené slané vody k vysrážení téměř všech organických nečistot v odpadní kyselině.Metoda recyklace vysolováním může nejen odstranit různé organické nečistoty v odpadní kyselině, ale také regenerovat kyselinu sírovou, aby se dala do výroby cyklu, což šetří náklady a energii.

2. Způsob pražení

Metoda pražení se aplikuje na těkavou kyselinu, jako je kyselina chlorovodíková, která se odděluje z roztoku pražením, aby se dosáhlo regeneračního účinku.

3. Metoda chemické neutralizace

Zásaditá acidobazická reakce H+(aq)+OH-(aq)=H2O je také důležitým základem pro čištění odpadních vod obsahujících kyseliny.Mezi běžné metody čištění odpadních vod obsahujících kyseliny patří neutralizace a recyklace, vzájemná neutralizace acidobazické odpadní vody, neutralizace léčiv, neutralizace filtrace atd. V počátcích některých železářských a ocelářských podniků v Číně většina z nich používala metodu tzv. acidobazická neutralizace k úpravě odpadní kapaliny z moření kyselinou chlorovodíkovou a kyselinou sírovou tak, aby hodnota pH dosáhla vypouštěcí normy.Uhličitan sodný (popel sodný), hydroxid sodný, vápenec nebo vápno jako suroviny pro acidobazickou neutralizaci, obecné použití je levné, snadno se vyrábí vápno.

4. Metoda extrakce

Extrakce kapalina-kapalina, také známá jako extrakce rozpouštědlem, je jednotková operace, která využívá rozdílu v rozpustnosti složek v kapalině suroviny ve vhodném rozpouštědle k dosažení separace.Při čištění odpadních vod obsahujících kyseliny je nutné uvést odpadní vodu obsahující kyselinu a organické rozpouštědlo do úplného kontaktu, aby se nečistoty v odpadní kyselině přenesly do rozpouštědla.Požadavky na extrakční činidlo jsou: (1) odpadní kyselina je inertní, chemicky nereaguje s odpadní kyselinou a nerozpouští se v odpadní kyselině;(2) Nečistoty v odpadní kyselině mají vysoký rozdělovací koeficient v extrakčním činidle a kyselině sírové;(4) Snadné oddělení od nečistot, malá ztráta při stripování.Mezi běžné extrakční látky patří benzen (toluen, nitrobenzen, chlorbenzen), fenoly (surový kreosot difenol), halogenované uhlovodíky (trichlorethan, dichlorethan), isopropylether a N-503.

5. metoda iontoměničové pryskyřice

Základním principem zpracování odpadních organických kyselin pomocí iontoměničové pryskyřice je, že některé iontoměničové pryskyřice mohou absorbovat organické kyseliny z roztoku odpadních kyselin a vyloučit anorganické kyseliny a soli kovů, aby se dosáhlo oddělení různých kyselin a solí.

6. metoda membránové separace

Pro kyselou odpadní kapalinu lze také použít metody membránového zpracování, jako je dialýza a elektrodialýza.Membránová regenerace odpadní kyseliny využívá hlavně princip dialýzy, který je řízen rozdílem koncentrací.Celé zařízení se skládá z difuzní dialyzační membrány, dávkovací desky kapaliny, výztužné desky, rámu průtokové desky kapaliny atd. a dosahuje separačního účinku separací látek v odpadní kapalině.

7. Metoda chlazení krystalizace

Chladicí krystalizační metoda je metoda ke snížení teploty roztoku a vysrážení rozpuštěné látky.V procesu zpracování odpadních kyselin se používá, že nečistoty v odpadní kyselině jsou ochlazovány, aby se znovu získal kyselý roztok, který splňuje požadavky a může být znovu použit.Například odpadní kyselina sírová vypouštěná z procesu praní acylů z válcovny obsahuje velké množství síranu železnatého, který se zpracovává procesem koncentrační krystalizace a filtrace.Po odstranění síranu železnatého filtrací může být kyselina vrácena do procesu moření oceli pro další použití.
Chladicí krystalizace má mnoho průmyslových aplikací, které jsou zde ilustrovány procesem moření při zpracování kovů.V procesu oceli a mechanického zpracování se roztok kyseliny sírové běžně používá k odstranění rzi na kovovém povrchu.Recyklace odpadních kyselin proto může výrazně snížit náklady a chránit životní prostředí.K dosažení tohoto procesu se v průmyslu používá chladící krystalizace.

8. Oxidační metoda

Tento způsob se používá již dlouhou dobu a principem je rozklad organických nečistot v odpadní kyselině sírové oxidačními činidly za vhodných podmínek tak, aby mohly být přeměněny na oxid uhličitý, vodu, oxidy dusíku atd. separated from the sulfuric acid, so that the waste sulfuric acid can be purified and recovered.Každý oxidant má své výhody a omezení.