Pročišćavanje otpadnih voda koje sadrže kiseline

Kisele otpadne vode su otpadne vode s pH vrijednošću manjom od 6. Prema različitim vrstama i koncentracijama kiselina, kisele otpadne vode mogu se podijeliti na anorganske kisele otpadne vode i organske kisele otpadne vode.Jako kisele otpadne vode i slabo kisele otpadne vode;Jednokisele otpadne vode i višekisele otpadne vode;Kisele otpadne vode niske koncentracije i kisele otpadne vode visoke koncentracije.Obično kisele otpadne vode, osim što sadrže nešto kiseline, često sadrže i ione teških metala i njihove soli te druge štetne tvari.Kisela otpadna voda dolazi iz širokog spektra izvora, uključujući drenažu rudnika, hidrometalurgiju, valjanje čelika, površinsku obradu čelika i obojenih metala kiselinom, kemijsku industriju, proizvodnju kiselina, boje, elektrolizu, galvanizaciju, umjetna vlakna i druge industrijske sektore.Uobičajene kisele otpadne vode su otpadne vode sumporne kiseline, zatim otpadne vode klorovodične kiseline i dušične kiseline.Svake godine Kina će ispustiti gotovo milijun kubičnih metara industrijske otpadne kiseline, ako se te otpadne vode ispuštaju izravno bez tretmana, nagrizat će cjevovode, oštetiti usjeve, oštetiti ribe, oštetiti brodove i uništiti zdravlje okoliša.Industrijske kisele otpadne vode moraju se tretirati kako bi zadovoljile nacionalne standarde ispuštanja prije ispuštanja, kisele otpadne vode se mogu reciklirati i ponovno koristiti.Prilikom obrade otpadne kiseline mogu se odabrati metode koje uključuju obradu soli, metodu koncentriranja, metodu kemijske neutralizacije, metodu ekstrakcije, metodu smole za ionsku izmjenu, metodu membranskog odvajanja itd.

1. isoliti recikliranje

Takozvano soljenje je korištenje velike količine zasićene slane vode za taloženje gotovo svih organskih nečistoća u otpadnoj kiselini.Međutim, ova će metoda proizvesti klorovodičnu kiselinu i utjecati na obnavljanje i iskorištavanje sumporne kiseline u otpadnoj kiselini, pa je proučavana metoda isoljavanja organskih nečistoća u otpadnoj kiselini zasićenom otopinom natrijevog bisulfata.
Otpadna kiselina sadrži sumpornu kiselinu i razne organske nečistoće, koje su uglavnom male količine 6-kloro-3-nitrotoluen-4 sulfonske kiseline i raznih izomera osim 6-kloro-3-nitrotoluen-4-sulfonske kiseline proizvedene toluenom u proces sulfonacije, kloriranja i nitrifikacije.Metoda isoljavanja je korištenje velike količine zasićene slane vode za taloženje gotovo svih organskih nečistoća u otpadnoj kiselini.Metoda recikliranja isoljavanja ne samo da može ukloniti razne organske nečistoće u otpadnoj kiselini, već i oporaviti sumpornu kiselinu za stavljanje u ciklus proizvodnje, štedeći troškove i energiju.

2. Metoda pečenja

Metoda prženja primjenjuje se na hlapljivu kiselinu kao što je klorovodična kiselina, koja se odvaja od otopine prženjem kako bi se postigao učinak oporavka.

3. Metoda kemijske neutralizacije

Bazična kiselinsko-bazna reakcija H+(aq)+OH-(aq)=H2O također je važna osnova za obradu otpadnih voda koje sadrže kiseline.Uobičajene metode za obradu otpadnih voda koje sadrže kiselinu uključuju neutralizaciju i recikliranje, uzajamnu neutralizaciju kiselinsko-bazne otpadne vode, neutralizaciju lijeka, neutralizaciju filtracijom itd. U ranim danima nekih poduzeća željeza i čelika u Kini, većina njih koristila je metodu acidobazna neutralizacija za obradu otpadne tekućine klorovodične kiseline i dekapiranje sumporne kiseline, tako da je pH vrijednost dosegla standard ispuštanja.Natrijev karbonat (natrijev pepeo), natrijev hidroksid, vapnenac ili vapno kao sirovine za kiselinsko-baznu neutralizaciju, opća uporaba je jeftina, laka za izradu vapna.

4. Metoda ekstrakcije

Ekstrakcija tekućina-tekućina, također poznata kao ekstrakcija otapalom, jedinična je operacija koja koristi razliku u topljivosti komponenata u tekućini sirovog materijala u odgovarajućem otapalu kako bi se postiglo odvajanje.U pročišćavanju otpadne vode koja sadrži kiselinu, potrebno je postići potpuni kontakt otpadne vode koja sadrži kiselinu i organskog otapala, tako da se nečistoće u otpadnoj kiselini prenesu na otapalo.Zahtjevi za ekstrahant su: (1) jer je otpadna kiselina inertna, kemijski ne reagira s otpadnom kiselinom i ne otapa se u otpadnoj kiselini;(2) Nečistoće u otpadnoj kiselini imaju visok koeficijent raspodjele u ekstragentu i sumpornoj kiselini;(3) cijena je jeftina i lako je dobiti;(4) Lako se odvaja od nečistoća, mali gubitak prilikom skidanja.Uobičajeni ekstraktanti uključuju benzen (toluen, nitrobenzen, klorobenzen), fenole (kreozot sirovi difenol), halogenirane ugljikovodike (trikloroetan, dikloroetan), izopropil eter i N-503.

5. metoda ionsko izmjenjivačke smole

Osnovno načelo obrade otpadne tekućine organske kiseline pomoću ionsko-izmjenjivačke smole je da neke ionsko-izmjenjivačke smole mogu apsorbirati organske kiseline iz otopine otpadne kiseline i isključiti anorganske kiseline i metalne soli kako bi se postiglo odvajanje različitih kiselina i soli.

6. metoda odvajanja membrane

Za kisele otpadne tekućine također se mogu koristiti membranske metode obrade kao što su dijaliza i elektrodijaliza.Membranska oporaba otpadne kiseline uglavnom usvaja princip dijalize, koja je vođena razlikom koncentracije.Cijeli uređaj sastoji se od membrane za difuzijsku dijalizu, ploče za ispuštanje tekućine, ploče za pojačanje, okvira ploče za protok tekućine, itd., i postiže učinak odvajanja odvajanjem tvari u otpadnoj tekućini.

7. metoda kristalizacije hlađenjem

Metoda kristalizacije hlađenjem je metoda za smanjenje temperature otopine i taloženje otopljene tvari.U procesu obrade otpadne kiseline koristi se da se nečistoće u otpadnoj kiselini ohlade kako bi se oporavila otopina kiseline koja zadovoljava zahtjeve i može se ponovno upotrijebiti.Na primjer, otpadna sumporna kiselina ispuštena iz procesa ispiranja acila u valjaonici sadrži veliku količinu željeznog sulfata, koji se tretira postupkom koncentriranja-kristalizacije i filtracije.Nakon uklanjanja željeznog sulfata filtracijom, kiselina se može vratiti u proces dekapiranje čelika za daljnju upotrebu.
Kristalizacija hlađenjem ima mnoge industrijske primjene, koje su ovdje ilustrirane postupkom dekapiranje u obradi metala.U procesu obrade čelika i mehaničke obrade, otopina sumporne kiseline obično se koristi za uklanjanje hrđe s metalne površine.Stoga se recikliranjem otpadne kiseline mogu znatno smanjiti troškovi i zaštititi okoliš.Za postizanje ovog procesa u industriji se koristi kristalizacija hlađenjem.

8. Metoda oksidacije

Ova metoda se koristi već duže vrijeme, a princip je da se organske nečistoće u otpadnoj sumpornoj kiselini razgrade oksidirajućim sredstvima pod odgovarajućim uvjetima, tako da se ona može pretvoriti u ugljični dioksid, vodu, dušikove okside itd., i odvojiti od sumporne kiseline, tako da se otpadna sumporna kiselina može pročistiti i oporabiti.Uobičajeno korišteni oksidansi su vodikov peroksid, dušična kiselina, perklorna kiselina, hipoklorna kiselina, nitrat, ozon i tako dalje.Svaki oksidans ima svoje prednosti i ograničenja.