1 引言
废酸产生于各行各业,据行业综合调研统计,化学工业领域每年产生各种浓度的废酸接近8000万吨,属于产生废酸的大户;钢铁企业、金属加工及酸洗领域年产生各种废酸约6500万吨;另外在轻工业、石油冶炼业、纤维工业、矿产加工业、蓄电池工业、核材料工业等领域,每年产生的废酸也要超过5000万吨,需要有效的废酸脱色技术来对其进行处理,由此推算,我国每年产生废酸总量在2亿吨以上,对这些酸废液如不进行处理就进行排放,既污染环境,又浪费宝贵资源
2 废酸脱色方法
废酸现有脱色方法主要有焙烧法、萃取法、离子交换树脂法、膜分离法、吸附法、浓缩除杂法、汽提、冷冻结晶、水解、氧化、热分解等。
2.1焙烧法
常采用喷雾焙烧的方式,经过预浓缩、喷雾焙烧气化、旋风分离、洗涤水吸收等步骤,得到净化的酸。此法适合于回收易挥发性酸,如盐酸。
2.2萃取法
萃取法处理废酸是利用相似相溶原理,使废酸中的有机物转移到萃取剂中,从而使硫酸分离出来。其主要步骤有:1)把萃取剂加入到废液中,并使他们充分接触,废液中的有害物质作为萃取物从废液中转移到萃取剂中。(2)把萃取物和废液分离开来,废液就得到了处理。(3)把萃取物从萃取剂中分离出来,将萃取剂再回用于萃取过程。
2.3离子交换树脂法
离子交换法是利用某些离子交换树脂从废酸溶液中吸收酸,排放金属盐的功能实现酸盐分离的方法,回收率达70%以上。该法能耗低、工艺流程短、易操作;若常温处理,可提高设备和管道的使用寿命,减少氯化物的溢出。但是,常温处理回收盐酸的浓度偏低,需添加浓盐酸才能使用。
2.4膜分离法
膜处理法是指运用渗析膜、陶瓷膜等的选择透过性,实现酸盐的分离的;是扩散渗析、电渗析、膜蒸馏法、陶瓷膜等处理方法的统称。
2.5吸附法
吸附法主要是指利用固体吸附剂(活性炭、膨润土、树脂、高分子吸附材料)的物理吸附和化学吸附性能,去除废酸中污染物的方法。
3 海普定制净化废酸工艺流程
江苏海普功能材料有限公司地处苏州工业园区,是一家以特种吸附剂、催化剂为核心技术,配套应用工艺开发、技术服务、工程实施等,为客户解决相关环保难题的国家高新技术企业。
在废酸净化方面已经有很多成熟的应用案例,下图是常用的净化废酸的工艺流程:
图1.废酸脱色工艺流程
4 废酸净化案例
4.1脱色
某化工企业生产过程中产生的废硫酸中含有大量的COD、色度也很高,经过海普吸附系统处理可以大大降低其色度,保证了后面提浓后满足回用要求。
表1
指标 | 外观 | 硫酸含量 |
原酸 | 深红色 | 4% |
净化酸 | 无色 | 4% |
去除率 | 无色 | —— |
4.2.2脱色
某化工企业生产过程中产生的废硫酸中含有大量的COD、色度也很高,经过海普吸附系统处理可以大大降低其COD、色度,保证了后面提浓后满足回用要求。
表2
指标 | COD | 外观 | 硫酸含量 |
原酸 | 50000 | 深红色 | 30% |
净化酸 | <2500 | 无色 | 30% |
去除率 | >95% | —— | —— |
图2.处理效果图,左为原酸右为净化酸
5 总结
将吸附技术应用于废酸净化脱色,可以在不降低酸浓度的情况下,提高酸的品质,从而为废酸的直接回用、生产副产品等资源化处置提供支持。
从社会层面讲,降低了废酸排放的环境压力并且节约了资源;从企业角度考虑,降低了企业的生产成本提高了利润。将来随着各种新型吸附剂的推出,吸附法将在废酸脱色这一块做出更多的贡献。
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