Tractament de les aigües residuals que contenen àcids

Les aigües residuals àcides són les aigües residuals amb un valor de pH inferior a 6. Segons els diferents tipus i concentracions d’àcids, les aigües residuals àcides es poden dividir en aigües residuals d’àcid inorgànic i aigües residuals d’àcid orgànic. Aigües residuals àcides fortes i aigües residuals àcides febles; Aigües residuals monoacides i aigües residuals poliacides; Aigües residuals àcides de baixa concentració i aigües residuals àcides d’alta concentració. Normalment les aigües residuals àcides, a més de contenir alguns àcids, sovint també contenen ions de metall pesat i les seves sals i altres substàncies nocives. Les aigües residuals àcides provenen d’una àmplia gamma de fonts, com ara drenatge de mines, hidrometal·lúrgia, rodatge d’acer, tractament d’àcids superficials d’acer i metalls no ferrosos, indústria química, producció d’àcids, colorants, electròlisi, electroplicació, fibres artificials i altres sectors industrials. Les aigües residuals àcides comunes són les aigües residuals d’àcid sulfúric, seguides d’àcid clorhídric i aigües residuals d’àcid nítric. Cada any, la Xina està a punt d’abandonar prop d’un milió de metres cúbics d’àcid de residus industrials, si aquestes aigües residuals es descarreguen directament sense tractament, corroirà canonades, danys de danys, perjudiquen els peixos, danyen els vaixells i destruiran la salut ambiental. Les aigües residuals d’àcid industrial s’han de tractar per complir els estàndards nacionals de descàrrega abans de l’abocament, les aigües residuals àcides es poden reciclar i reutilitzar. Quan es tracta de l’àcid residual, els mètodes es poden seleccionar inclouen tractament de sal, mètode de concentració, mètode de neutralització química, mètode d’extracció, mètode de resina d’intercanvi d’ions, mètode de separació de membrana, etc.

1. Salta reciclatge

L’anomenada salta és utilitzar una gran quantitat d’aigua salada saturada per precipitar gairebé totes les impureses orgàniques de l’àcid residual. Tot i això, aquest mètode produirà àcid clorhídric i afectarà la recuperació i la utilització de l’àcid sulfúric en l’àcid residual, de manera que es va estudiar el mètode de salar les impureses orgàniques en l’àcid residual amb solució saturada de bisulfat de sodi.
L’àcid residual conté àcid sulfúric i diverses impureses orgàniques, que són principalment una petita quantitat d’àcid sulfonic de 6-cloro-3-nitrotoluen-4 i diversos isòmers diferents del 6-cloro-3-nitrotoluè-4 àcid-sulfonic produït per toluen en el procés de sulfonació, cloració i nitrificació. El mètode de salat és utilitzar una gran quantitat d’aigua salada saturada per precipitar gairebé totes les impureses orgàniques de l’àcid residual. El mètode de reciclatge de sal no només pot eliminar diverses impureses orgàniques en l’àcid residual, sinó que també recuperar l’àcid sulfúric per posar-se en la producció de cicle, l’estalvi de cost i energia.

2. Mètode de torrat

El mètode de torrat s’aplica a l’àcid volàtil com l’àcid clorhídric, que es separa de la solució per torrar per aconseguir un efecte de recuperació.

3. Mètode de neutralització química

La reacció bàsica d’àcid-base de H+(aq)+OH- (aq) = H2O també és una base important per al tractament d’aigües residuals que contenen àcids. Els mètodes comuns per tractar les aigües residuals que contenen àcids inclouen la neutralització i el reciclatge, la neutralització mútua de les aigües residuals àcid-base, la neutralització del fàrmac, la neutralització de la filtració, etc. En els primers dies d’algunes empreses de ferro i acer a la Xina, la majoria d’ells van utilitzar el mètode de neutralització d’àcid-base per tractar el líquid de residus de l’àcid hidroclòric i l’àcid sulfuric, de manera que es va assolir el valor de descàrrega. Carbonat de sodi (cendra de soda), hidròxid de sodi, calcària o calç com a matèries primeres per a la neutralització de la base d’àcid, l’ús general és barat, fàcil de fer calç.

4. Mètode d’extracció

L’extracció líquid-líquid, també coneguda com a extracció de dissolvents, és una operació d’unitat que utilitza la diferència de solubilitat dels components en el líquid de matèries primeres en el dissolvent adequat per aconseguir la separació. En el tractament de les aigües residuals que contenen àcids, cal fer que les aigües residuals que contenen àcids i el dissolvent orgànic es posin completament en contacte, de manera que les impureses de l’àcid residual es transfereixin al dissolvent. Els requisits extractes són: (1) per a l’àcid residual és inert, no reacciona químicament amb l’àcid residual i no es dissol en l’àcid residual; (2) les impureses en l'àcid residual tenen un coeficient de partició elevat en l'extractant i l'àcid sulfúric; (3) El preu és barat i fàcil d’aconseguir; (4) Fàcil de separar -se de les impureses, petita pèrdua en despullar -se. Els extractants comuns inclouen el benzè (toluene, nitrobenzene, clorobenzen), fenols (difenol cru de criosot), hidrocarburs halogenats (tricloroetan, dicloroetan), isopropil èter i N-503.

5. Mètode de resina d'ions ions

El principi bàsic de tractar el líquid de residus d’àcids orgànics per resina d’intercanvi d’ions és que algunes resines d’intercanvi d’ions poden absorbir àcids orgànics de la solució àcid residual i excloure àcids inorgànics i sals metàl·liques per aconseguir la separació de diferents àcids i sals.

6. Mètode de separació de membranes

Per a residus àcids líquids, també es poden utilitzar mètodes de tractament de membrana com la diàlisi i l'electrodiàlisi. La recuperació de membranes de l’àcid residual adopta principalment el principi de la diàlisi, que es basa en la diferència de concentració. Tot el dispositiu està compost per membrana de diàlisi de difusió, placa de distribució de líquids, placa de reforç, marc de placa de flux de líquid, etc., i aconsegueix efectes de separació separant substàncies en líquids de residus.

7. Mètode de cristal·lització de refrigeració

El mètode de cristal·lització de refrigeració és un mètode per reduir la temperatura de la solució i precipitar el solut. S’utilitza en el procés de tractament d’àcids de residus que les impureses de l’àcid residual es refreden per recuperar la solució àcida que compleix els requisits i es poden reutilitzar. Per exemple, l’àcid sulfúric de residus descarregat del procés de rentat d’acil d’un molí rodant conté una gran quantitat de sulfat ferrós, que es tracta pel procés de cristalització i filtració de concentració. Després de l'eliminació del sulfat ferrós per filtració, l'àcid es pot retornar al procés d'escabetx d'acer per a un ús continuat.
La cristal·lització de refrigeració compta amb moltes aplicacions industrials, que s’il·lustra aquí pel procés d’escabetx en el processament de metalls. En el procés d'acer i processament mecànic, la solució d'àcid sulfúric s'utilitza habitualment per eliminar el rovell de la superfície metàl·lica. Per tant, el reciclatge d’àcid residual pot reduir molt els costos i protegir el medi ambient. La cristal·lització de refrigeració s’utilitza a la indústria per aconseguir aquest procés.

8. Mètode d'oxidació

Aquest mètode s’ha utilitzat durant molt de temps i el principi és descompondre les impureses orgàniques en l’àcid sulfúric de residus mitjançant l’oxidació d’agents en condicions adequades, de manera que es pot convertir en diòxid de carboni, aigua, òxids de nitrogen, etc. i separats de l’àcid sulfúric, de manera que es pot purificar i recuperar l’àcid sulfuric residual. Els oxidants utilitzats habitualment són el peròxid d’hidrogen, l’àcid nítric, l’àcid perclòric, l’àcid hipoclorós, el nitrat, l’ozó, etc. Cada oxidant té els seus avantatges i limitacions.