Tretman otpadnih voda koje sadrže kiseline

Kisela otpadna voda je otpadna voda čija je pH vrijednost manja od 6. Prema različitim vrstama i koncentracijama kiselina, kisele otpadne vode se mogu podijeliti na otpadne vode neorganske kiseline i otpadne vode organske kiseline.Jake kisele otpadne vode i slabo kisele otpadne vode;Jednokiselinske otpadne vode i polikiseline otpadne vode;Kisela otpadna voda niske koncentracije i kisela otpadna voda visoke koncentracije.Obično kisele otpadne vode, osim što sadrže nešto kiseline, često sadrže i jone teških metala i njihove soli i druge štetne tvari.Kisele otpadne vode dolaze iz širokog spektra izvora, uključujući odvodnju rudnika, hidrometalurgiju, valjanje čelika, površinsku kiselinsku obradu čelika i obojenih metala, hemijsku industriju, proizvodnju kiselina, boje, elektrolizu, galvanizaciju, umjetna vlakna i druge industrijske sektore.Uobičajena kisela otpadna voda je otpadna voda sumporne kiseline, a slijede je klorovodična kiselina i otpadna voda dušične kiseline.Svake godine Kina će izbaciti skoro milion kubnih metara industrijske otpadne kiseline, ako se te otpadne vode ispuštaju direktno bez tretmana, korodiraće cjevovode, oštetiti usjeve, naštetiti ribama, oštetiti brodove i uništiti zdravlje okoliša.Industrijske kisele otpadne vode moraju se tretirati kako bi zadovoljile nacionalne standarde za ispuštanje prije ispuštanja, kisele otpadne vode se mogu reciklirati i ponovo koristiti.Prilikom obrade otpadne kiseline, metode se mogu odabrati uključuju obradu soli, metodu koncentriranja, metodu hemijske neutralizacije, metodu ekstrakcije, metodu jonske izmjenjive smole, metodu membranske separacije itd.

1. reciklažu soli

Takozvano soljenje je upotreba velike količine zasićene slane vode za taloženje gotovo svih organskih nečistoća u otpadnoj kiselini.Međutim, ova metoda će proizvesti klorovodičnu kiselinu i utjecati na obnavljanje i korištenje sumporne kiseline u otpadnoj kiselini, pa je proučavan način 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 različitih izomera osim 6-kloro-3-nitrotoluen-4-sulfonske kiseline proizvedene toluenom u proces sulfoniranja, hloriranja i nitrifikacije.Metoda isoljavanja je upotreba velike količine zasićene slane vode za taloženje gotovo svih organskih nečistoća u otpadnoj kiselini.Metoda reciklaže bez soli može ne samo ukloniti razne organske nečistoće u otpadnoj kiselini, već i oporaviti sumpornu kiselinu za stavljanje u ciklus proizvodnje, štedeći troškove i energiju.

2. Način pečenja

Metoda prženja se primjenjuje na hlapljivu kiselinu kao što je hlorovodonična kiselina, koja se pečenjem odvaja od rastvora kako bi se postigao efekat oporavka.

3. Metoda hemijske neutralizacije

Osnovna kiselo-bazna reakcija H+(aq)+OH-(aq)=H2O je također važna osnova za tretman otpadnih voda koje sadrže kiseline.Uobičajene metode za tretman otpadnih voda koje sadrže kiseline uključuju neutralizaciju i reciklažu, međusobnu neutralizaciju kiselo-baznih otpadnih voda, neutralizaciju lijekova, neutralizaciju filtracije, itd. U ranim danima nekih poduzeća željeza i čelika u Kini, većina njih je koristila metodu kiselo-baznu neutralizaciju za tretiranje otpadne tekućine klorovodične kiseline i kiseljenja sumporne kiseline, tako da je pH vrijednost dostigla standard za ispuštanje.Natrijev karbonat (natrijev karbonat), natrijev hidroksid, krečnjak ili vapno kao sirovine za kiselo-baznu neutralizaciju, opća upotreba je jeftina, lako se pravi vapno.

4. Metoda ekstrakcije

Ekstrakcija tekućina-tečnost, također poznata kao ekstrakcija rastvaračem, je jedinična operacija koja koristi razliku u rastvorljivosti komponenti u tečnosti sirovog materijala u odgovarajućem rastvaraču da bi se postiglo odvajanje.U tretmanu otpadnih voda koje sadrže kiseline potrebno je da otpadna voda koja sadrži kiselinu i organski rastvarač budu u potpuni kontakt, kako bi se nečistoće iz otpadne kiseline prenijele u rastvarač.Zahtjevi za ekstraktant su: (1) za otpadnu kiselinu je inertna, ne reagira kemijski sa otpadnom kiselinom i ne rastvara se u otpadnoj kiselini;(2) Nečistoće u otpadnoj kiselini imaju visok koeficijent raspodjele u ekstraktantu i sumpornoj kiselini;(3) Cijena je jeftina i lako dostupna;(4) Lako se odvaja od nečistoća, mali gubitak prilikom skidanja.Uobičajeni ekstraktanti uključuju benzen (toluen, nitrobenzol, hlorobenzol), fenole (kreozot sirovi difenol), halogenirane ugljovodonike (trikloretan, dihloretan), izopropil etar i N-503.

5. metoda jonske izmjenjive smole

Osnovni princip obrade otpadne tekućine organske kiseline pomoću jonoizmenjivačke smole je da neke smole za ionsku izmjenjivanje mogu apsorbirati organske kiseline iz otopine otpadne kiseline i isključiti anorganske kiseline i soli metala kako bi se postiglo odvajanje različitih kiselina i soli.

6. metoda membranske separacije

Za kiselu otpadnu tekućinu mogu se koristiti i metode membranskog tretmana kao što su dijaliza i elektrodijaliza.Membransko obnavljanje otpadne kiseline uglavnom usvaja princip dijalize, koji je vođen razlikom koncentracije.Cijeli uređaj se sastoji od membrane za difuziju za dijalizu, ploče za doziranje tekućine, armaturne ploče, okvira ploče za protok tekućine, itd., i postiže separacijski efekat odvajanjem tvari u otpadnoj tekućini.

7. metoda hlađenja kristalizacije

Metoda hlađenja kristalizacije je metoda za smanjenje temperature otopine i taloženje otopljene tvari.Koristi se u procesu obrade otpadne kiseline da se nečistoće u otpadnoj kiselini hlade kako bi se povratio kiseli rastvor koji ispunjava zahtjeve i koji se može ponovo koristiti.Na primjer, otpadna sumporna kiselina koja se ispušta iz procesa acilnog pranja valjaonice sadrži veliku količinu željeznog sulfata, koji se tretira postupkom koncentriranja-kristalizacije i filtracije.Nakon uklanjanja željeznog sulfata filtracijom, kiselina se može vratiti u proces kiseljenja čelika za nastavak upotrebe.
Kristalizacija hlađenja ima mnoge industrijske primjene, što je ovdje ilustrovano procesom kiseljenja u obradi metala.U procesu čelika i mehaničke obrade najčešće se koristi otopina sumporne kiseline za uklanjanje rđe na metalnoj površini.Stoga, recikliranje otpadne kiseline može uvelike smanjiti troškove i zaštititi okoliš.Za postizanje ovog procesa u industriji se koristi kristalizacija hlađenja.

8. Metoda oksidacije

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