Tratarea apelor uzate care conțin acid

Apa uzată acide este apa uzată cu valoarea pH-ului mai mică de 6. În funcție de diferitele tipuri și concentrații de acizi, apele uzate acide pot fi împărțite în ape uzate acide anorganice și ape uzate acide organice.Ape uzate acide puternice și ape uzate acide slabe;Ape uzate monoacide și ape uzate poliacide;Ape uzate acide cu concentrație scăzută și ape uzate acide cu concentrație mare.De obicei, apele reziduale acide, pe lângă faptul că conțin ceva acid, deseori conțin și ioni de metale grele și sărurile acestora și alte substanțe nocive.Apele uzate acide provin dintr-o gamă largă de surse, inclusiv drenaj minier, hidrometalurgie, laminare a oțelului, tratarea cu acid de suprafață a oțelului și a metalelor neferoase, industria chimică, producția de acid, coloranți, electroliză, galvanizare, fibre artificiale și alte sectoare industriale.Apa uzată acide obișnuită este apa reziduală cu acid sulfuric, urmată de acidul clorhidric și apele reziduale cu acid azotic.În fiecare an, China este pe cale să descarce aproape un milion de metri cubi de acid rezidual industrial, dacă aceste ape uzate sunt evacuate direct fără tratare, vor coroda conductele, vor deteriora recoltele, vor dăuna peștilor, vor deteriora navele și vor distruge sănătatea mediului.Apele uzate acide industriale trebuie tratate pentru a îndeplini standardele naționale de evacuare înainte de descărcare, apele uzate acide pot fi reciclate și reutilizate.La tratarea acidului rezidual, metodele pot fi selectate includ tratarea cu sare, metoda de concentrare, metoda de neutralizare chimică, metoda de extracție, metoda rășinii schimbătoare de ioni, metoda de separare prin membrană etc.

1. reciclarea sarii

Așa-numita sărare este utilizarea unei cantități mari de apă sărată saturată pentru a precipita aproape toate impuritățile organice din acidul rezidual.Cu toate acestea, această metodă va produce acid clorhidric și va afecta recuperarea și utilizarea acidului sulfuric în acidul rezidual, astfel încât a fost studiată metoda de sărare a impurităților organice din acidul rezidual cu soluție saturată de bisulfat de sodiu.
Acidul rezidual conține acid sulfuric și diverse impurități organice, care sunt în principal o cantitate mică de acid 6-clor-3-nitrotoluen-4 sulfonic și diverși izomeri, alții decât acidul 6-cloro-3-nitrotoluen-4-sulfonic, produși de toluen în procesul de sulfonare, clorurare și nitrificare.Metoda de sărare este de a folosi o cantitate mare de apă sărată saturată pentru a precipita aproape toate impuritățile organice din acidul rezidual.Metoda de reciclare cu sare poate nu numai să îndepărteze diverse impurități organice din acidul rezidual, ci și să recupereze acidul sulfuric pentru a fi introdus în ciclul de producție, economisind costuri și energie.

2. Metoda de prăjire

Metoda de prăjire se aplică acidului volatil, cum ar fi acidul clorhidric, care este separat de soluție prin prăjire pentru a obține efectul de recuperare.

3. Metoda de neutralizare chimică

Reacția bazică acido-bazică a H+(aq)+OH-(aq)=H2O este, de asemenea, o bază importantă pentru tratarea apelor uzate care conțin acid.Metodele obișnuite de tratare a apelor uzate care conțin acid includ neutralizarea și reciclarea, neutralizarea reciprocă a apelor uzate acido-bazice, neutralizarea medicamentelor, neutralizarea prin filtrare etc. În primele zile ale unor întreprinderi siderurgice din China, majoritatea dintre ele foloseau metoda de neutralizare acido-bazică pentru tratarea lichidului rezidual de acid clorhidric și decapare cu acid sulfuric, astfel încât valoarea pH-ului să ajungă la standardul de descărcare.Carbonat de sodiu (cenusa de sodiu), hidroxid de sodiu, calcar sau var ca materii prime pentru neutralizarea acido-bazică, utilizarea generală este ieftină, ușor de făcut var.

4. Metoda de extracție

Extracția lichid-lichid, cunoscută și sub denumirea de extracție cu solvent, este o operațiune unitară care utilizează diferența de solubilitate a componentelor din lichidul materiei prime în solventul corespunzător pentru a realiza separarea.În tratarea apelor uzate care conțin acid, este necesar să se pună în contact complet apa uzată care conține acid și solventul organic, astfel încât impuritățile din acidul rezidual să fie transferate în solvent.Cerințele pentru extractant sunt: ​​(1) pentru acidul rezidual este inert, nu reacționează chimic cu acidul rezidual și nu se dizolvă în acidul rezidual;(2) Impuritățile din acidul rezidual au un coeficient de partiție ridicat în extractant și acid sulfuric;(3) Prețul este ieftin și ușor de obținut;(4) Ușor de separat de impurități, pierderi mici la stripare.Extracții obișnuiți includ benzen (toluen, nitrobenzen, clorbenzen), fenoli (creozot difenol brut), hidrocarburi halogenate (tricloretan, dicloroetan), eter izopropilic și N-503.

5. metoda rășinii schimbătoare de ioni

Principiul de bază al tratării lichidelor reziduale de acid organic prin rășină schimbătoare de ioni este că unele rășini schimbătoare de ioni pot absorbi acizi organici din soluția de acid rezidual și exclude acizii anorganici și sărurile metalice pentru a realiza separarea diferiților acizi și săruri.

6. metoda de separare prin membrana

Pentru lichidele reziduale acide, se pot utiliza și metode de tratare cu membrană, cum ar fi dializa și electrodializa.Recuperarea prin membrană a acidului rezidual adoptă în principal principiul dializei, care este determinată de diferența de concentrație.Întregul dispozitiv este compus din membrană de dializă de difuzie, placă de distribuire a lichidului, placă de armare, cadru plăcii de curgere a lichidului etc. și obține efect de separare prin separarea substanțelor din lichidul rezidual.

7. metoda de cristalizare prin răcire

Metoda de cristalizare prin răcire este o metodă de reducere a temperaturii soluției și de precipitare a soluției.În procesul de tratare a acidului rezidual este utilizat ca impuritățile din acidul rezidual să fie răcit pentru a recupera soluția acidă care îndeplinește cerințele și poate fi reutilizată.De exemplu, deșeurile de acid sulfuric evacuate din procesul de spălare cu acil al unei laminoare conține o cantitate mare de sulfat feros, care este tratat prin procesul de concentrare-cristalizare și filtrare.După îndepărtarea sulfatului feros prin filtrare, acidul poate fi returnat în procesul de decapare a oțelului pentru utilizare continuă.
Cristalizarea prin răcire are multe aplicații industriale, care sunt ilustrate aici prin procesul de decapare în prelucrarea metalelor.În procesul de prelucrare mecanică a oțelului, soluția de acid sulfuric este utilizată în mod obișnuit pentru a îndepărta rugina de pe suprafața metalică.Prin urmare, reciclarea acidului rezidual poate reduce foarte mult costurile și poate proteja mediul.Cristalizarea prin răcire este utilizată în industrie pentru a realiza acest proces.

8. Metoda de oxidare

Această metodă a fost folosită de mult timp, iar principiul este de a descompune impuritățile organice din deșeurile de acid sulfuric prin agenți oxidanți în condiții adecvate, astfel încât să poată fi transformate în dioxid de carbon, apă, oxizi de azot etc., și separat de acidul sulfuric, astfel încât acidul sulfuric rezidual să poată fi purificat și recuperat.Oxidanții utilizați în mod obișnuit sunt peroxidul de hidrogen, acidul azotic, acidul percloric, acidul hipocloros, nitratul, ozonul și așa mai departe.Fiecare oxidant are avantajele și limitările sale.