Пречишћавање отпадних вода које садрже киселину

Киселе отпадне воде су отпадне воде са pH вредношћу мањом од 6. Према различитим врстама и концентрацијама киселина, киселе отпадне воде могу се поделити на неорганске киселе отпадне воде и органске киселе отпадне воде. Јако киселе отпадне воде и слабо киселе отпадне воде; Монокиселе отпадне воде и поликиселе отпадне воде; Киселе отпадне воде ниске концентрације и киселе отпадне воде високе концентрације. Обично киселе отпадне воде, поред тога што садрже мало киселине, често садрже и јоне тешких метала и њихове соли и друге штетне супстанце. Киселе отпадне воде долазе из широког спектра извора, укључујући дренажу рудника, хидрометалургију, ваљање челика, површинску обраду челика и обојених метала киселинама, хемијску индустрију, производњу киселина, боје, електролизу, галванизацију, вештачка влакна и друге индустријске секторе. Уобичајене киселе отпадне воде су отпадне воде сумпорне киселине, а затим отпадне воде хлороводоничне киселине и азотне киселине. Сваке године Кина испусти скоро милион кубних метара индустријске отпадне киселине, а ако се ове отпадне воде испусте директно без третмана, то ће изазвати корозију цевовода, оштетити усеве, наштетити рибама, оштетити бродове и уништити здравље животне средине. Индустријске киселе отпадне воде морају се пречистити како би се испунили национални стандарди испуштања пре испуштања, а киселе отпадне воде се могу рециклирати и поново користити. Приликом третмана отпадне киселине, могу се одабрати методе које укључују третман сољу, метод концентрације, метод хемијске неутрализације, метод екстракције, метод јонске измењивачке смоле, метод мембранске сепарације итд.

1. рециклажа соли

Такозвано исољење подразумева употребу велике количине засићене слане воде за таложење скоро свих органских нечистоћа у отпадној киселини. Међутим, ова метода ће произвести хлороводоничну киселину и утицати на опоравак и искоришћење сумпорне киселине у отпадној киселини, па је проучавана метода исољења органских нечистоћа у отпадној киселини засићеним раствором натријум бисулфата.
Отпадна киселина садржи сумпорну киселину и разне органске нечистоће, које су углавном мала количина 6-хлоро-3-нитротолуен-4 сулфонске киселине и разних изомера осим 6-хлоро-3-нитротолуен-4-сулфонске киселине, произведене толуеном у процесу сулфонације, хлорације и нитрификације. Метода исољења је коришћење велике количине засићене слане воде за таложење скоро свих органских нечистоћа у отпадној киселини. Метода рециклаже исољења не само да може уклонити разне органске нечистоће у отпадној киселини, већ и рекуперити сумпорну киселину за увођење у производни циклус, штедећи трошкове и енергију.

2. Метод печења

Метода пржења се примењује на испарљиву киселину као што је хлороводонична киселина, која се пржењем одваја од раствора да би се постигао ефекат опоравка.

3. Метода хемијске неутрализације

Базна киселинско-базна реакција H+(aq)+OH-(aq)=H2O је такође важна основа за третман отпадних вода које садрже киселине. Уобичајене методе за третман отпадних вода које садрже киселине укључују неутрализацију и рециклажу, међусобну неутрализацију киселинско-базних отпадних вода, неутрализацију лекова, неутрализацију филтрацијом итд. У раним данима неких предузећа за гвожђе и челик у Кини, већина њих је користила метод киселинско-базне неутрализације за третман отпадне течности хлороводоничне киселине и сумпорне киселине, тако да је pH вредност достигла стандард испуштања. Натријум карбонат (сода), натријум хидроксид, кречњак или креч као сировине за киселинско-базну неутрализацију, општа употреба је јефтина, а креч се лако прави.

4. Метод екстракције

Екстракција течност-течност, позната и као екстракција растварачем, је јединична операција која користи разлику у растворљивости компоненти у течности сировине у одговарајућем растварачу да би се постигло раздвајање. Приликом третмана отпадних вода које садрже киселине, неопходно је да се отпадне воде које садрже киселине и органски растварач потпуно контактирају, тако да се нечистоће у отпадној киселини преносе у растварач. Захтеви за екстрактант су: (1) отпадна киселина је инертна, хемијски не реагује са отпадном киселином и не раствара се у отпадној киселини; (2) Нечистоће у отпадној киселини имају висок коефицијент расподеле у екстрактанту и сумпорној киселини; (3) Цена је ниска и лако се набавља; (4) Лако се одваја од нечистоћа, мали губици приликом уклањања. Уобичајени екстрактанти укључују бензен (толуен, нитробензен, хлоробензен), феноле (креозотни сирови дифенол), халогеноване угљоводонике (трихлоретан, дихлоретан), изопропил етар и N-503.

5. метода јоноизмењивачке смоле

Основни принцип третмана течног отпада органских киселина јоноизмењивачком смолом је да неке јоноизмењивачке смоле могу да апсорбују органске киселине из раствора отпадне киселине и искључују неорганске киселине и металне соли како би се постигло раздвајање различитих киселина и соли.

6. метод мембранске сепарације

За киселе отпадне течности, могу се користити и мембранске методе третмана као што су дијализа и електродијализа. Мембранско опорављање отпадних киселина углавном усваја принцип дијализе, који се покреће разликом концентрације. Читав уређај се састоји од дифузионе дијализне мембране, плоче за дозирање течности, плоче за ојачавање, оквира плоче за проток течности итд., и постиже ефекат раздвајања раздвајањем супстанци у отпадној течности.

7. метод кристализације хлађењем

Метода кристализације хлађењем је метода за смањење температуре раствора и таложење растворене супстанце. Користи се у процесу третмана отпадних киселина тако што се нечистоће у отпадној киселини хладе како би се добио кисели раствор који испуњава захтеве и може се поново користити. На пример, отпадна сумпорна киселина испуштена из процеса прања ацил група ваљаонице садржи велику количину гвожђе сулфата, који се третира процесом концентровања-кристализације и филтрације. Након уклањања гвожђе сулфата филтрацијом, киселина се може вратити у процес кисељења челика за даљу употребу.

Кристализација хлађењем има много индустријских примена, које су овде илустроване процесом кисељења у обради метала. У процесу обраде челика и механичке обраде, раствор сумпорне киселине се обично користи за уклањање рђе са површине метала. Стога, рециклажа отпадне киселине може значајно смањити трошкове и заштитити животну средину. Кристализација хлађењем се користи у индустрији да би се постигао овај процес.

8. Метода оксидације

Ова метода се користи већ дуго времена, а принцип је разлагање органских нечистоћа у отпадној сумпорној киселини оксидационим средствима под одговарајућим условима, тако да се она може претворити у угљен-диоксид, воду, азотне оксиде итд., и одвојити од сумпорне киселине, тако да се отпадна сумпорна киселина може пречистити и регенерисати. Уобичајено коришћени оксиданси су водоник-пероксид, азотна киселина, перхлорна киселина, хипохлорна киселина, нитрат, озон итд. Сваки оксиданс има своје предности и ограничења.