Trattamento delle acque reflue contenenti acidi

Le acque reflue acide sono acque reflue con un valore pH inferiore a 6. In base ai diversi tipi e concentrazioni di acidi, le acque reflue acide possono essere suddivise in acque reflue acide inorganiche e acque reflue acide organiche.Acque reflue acide forti e acque reflue acide deboli;Acque reflue monoacide e acque reflue poliacide;Acque reflue acide a bassa concentrazione e acque reflue acide ad alta concentrazione.Di solito le acque reflue acide, oltre a contenere acido, spesso contengono anche ioni di metalli pesanti e loro sali e altre sostanze nocive.Le acque reflue acide provengono da un'ampia gamma di fonti, tra cui drenaggio minerario, idrometallurgia, laminazione dell'acciaio, trattamento acido superficiale dell'acciaio e dei metalli non ferrosi, industria chimica, produzione di acidi, coloranti, elettrolisi, galvanica, fibre artificiali e altri settori industriali.Le comuni acque reflue acide sono le acque reflue di acido solforico, seguite dalle acque reflue di acido cloridrico e acido nitrico.Ogni anno, la Cina sta per scaricare quasi un milione di metri cubi di rifiuti acidi industriali, se queste acque reflue vengono scaricate direttamente senza trattamento, corroderanno le condutture, danneggeranno i raccolti, danneggeranno i pesci, danneggeranno le navi e distruggeranno la salute ambientale.Le acque reflue acide industriali devono essere trattate per soddisfare gli standard nazionali di scarico prima dello scarico, le acque reflue acide possono essere riciclate e riutilizzate.Quando si trattano gli acidi di scarto, è possibile selezionare i metodi tra cui il trattamento con sale, il metodo di concentrazione, il metodo di neutralizzazione chimica, il metodo di estrazione, il metodo della resina a scambio ionico, il metodo di separazione con membrana, ecc.

1. riciclaggio del sale

La cosiddetta salatura consiste nell'utilizzare una grande quantità di acqua salata satura per far precipitare quasi tutte le impurità organiche nell'acido di scarto.Tuttavia, questo metodo produrrà acido cloridrico e influenzerà il recupero e l'utilizzo dell'acido solforico nell'acido di scarto, quindi è stato studiato il metodo di salatura delle impurità organiche nell'acido di scarto con una soluzione satura di bisolfato di sodio.
L'acido di scarto contiene acido solforico e varie impurità organiche, che sono principalmente una piccola quantità di acido 6-cloro-3-nitrotoluene-4-solfonico e vari isomeri diversi dall'acido 6-cloro-3-nitrotoluene-4-solfonico prodotto dal toluene in il processo di solfonazione, clorazione e nitrificazione.Il metodo di salatura consiste nell'utilizzare una grande quantità di acqua salata satura per far precipitare quasi tutte le impurità organiche nell'acido di scarto.Il metodo di riciclaggio senza sale può non solo rimuovere varie impurità organiche nell'acido di scarto, ma anche recuperare l'acido solforico da inserire nel ciclo di produzione, risparmiando costi ed energia.

2. Metodo di tostatura

Il metodo di tostatura viene applicato all'acido volatile come l'acido cloridrico, che viene separato dalla soluzione mediante tostatura per ottenere l'effetto di recupero.

3. Metodo di neutralizzazione chimica

Anche la reazione basica acido-base H+(aq)+OH-(aq)=H2O è una base importante per il trattamento delle acque reflue contenenti acidi.I metodi comuni per il trattamento delle acque reflue contenenti acidi comprendono la neutralizzazione e il riciclaggio, la neutralizzazione reciproca delle acque reflue acido-base, la neutralizzazione dei farmaci, la neutralizzazione della filtrazione, ecc. Agli albori di alcune imprese siderurgiche in Cina, la maggior parte di esse utilizzava il metodo di neutralizzazione acido-base per trattare il liquido di scarto del decapaggio con acido cloridrico e acido solforico, in modo che il valore del pH raggiunga lo standard di scarico.Carbonato di sodio (carbonato di sodio), idrossido di sodio, calcare o calce come materie prime per la neutralizzazione acido-base, l'uso generale è calce economica e facile da produrre.

4. Metodo di estrazione

L'estrazione liquido-liquido, nota anche come estrazione con solvente, è un'operazione unitaria che utilizza la differenza di solubilità dei componenti nel liquido della materia prima nel solvente appropriato per ottenere la separazione.Nel trattamento delle acque reflue contenenti acidi, è necessario che le acque reflue contenenti acido e il solvente organico siano completamente in contatto, in modo che le impurità nell'acido di scarto vengano trasferite al solvente.I requisiti dell'estraente sono:(1) poiché l'acido di scarto è inerte, non reagisce chimicamente con l'acido di scarto e non si dissolve nell'acido di scarto;(2) Le impurità nell'acido di scarto hanno un elevato coefficiente di ripartizione nell'estraente e nell'acido solforico;(3) Il prezzo è economico e facile da ottenere;(4) Facile da separare dalle impurità, piccola perdita durante lo stripping.Gli estraenti comuni includono benzene (toluene, nitrobenzene, clorobenzene), fenoli (creosoto difenolo grezzo), idrocarburi alogenati (tricloroetano, dicloroetano), etere isopropilico e N-503.

5. Metodo della resina a scambio ionico

Il principio di base del trattamento dei liquidi di scarico degli acidi organici mediante resina a scambio ionico è che alcune resine a scambio ionico possono assorbire gli acidi organici dalla soluzione acida di scarto ed escludere acidi inorganici e sali metallici per ottenere la separazione di diversi acidi e sali.

6. metodo di separazione a membrana

Per i liquidi di scarto acidi possono essere utilizzati anche metodi di trattamento a membrana come dialisi ed elettrodialisi.Il recupero tramite membrana degli acidi di scarto adotta principalmente il principio della dialisi, che è guidato dalla differenza di concentrazione.L'intero dispositivo è composto da membrana per dialisi a diffusione, piastra di erogazione del liquido, piastra di rinforzo, telaio della piastra di flusso del liquido, ecc. e raggiunge l'effetto di separazione separando le sostanze nei liquidi di scarto.

7. metodo di cristallizzazione di raffreddamento

Il metodo di cristallizzazione con raffreddamento è un metodo per ridurre la temperatura della soluzione e precipitare il soluto.Nel processo di trattamento degli acidi di scarto viene utilizzato il raffreddamento delle impurità nell'acido di scarto per recuperare la soluzione acida che soddisfa i requisiti e può essere riutilizzata.Ad esempio, l'acido solforico di scarto scaricato dal processo di lavaggio acilico di un laminatoio contiene una grande quantità di solfato ferroso, che viene trattato mediante il processo di concentrazione-cristallizzazione e filtrazione.Dopo la rimozione del solfato ferroso mediante filtrazione, l'acido può essere reimmesso nel processo di decapaggio dell'acciaio per un uso continuato.
La cristallizzazione a raffreddamento ha numerose applicazioni industriali, qui illustrate dal processo di decapaggio nella lavorazione dei metalli.Nel processo di lavorazione dell'acciaio e meccanica, la soluzione di acido solforico viene comunemente utilizzata per rimuovere la ruggine sulla superficie metallica.Pertanto, il riciclaggio degli acidi di scarto può ridurre notevolmente i costi e proteggere l’ambiente.La cristallizzazione di raffreddamento viene utilizzata nell'industria per ottenere questo processo.

8. Metodo di ossidazione

Questo metodo è stato utilizzato per molto tempo e il principio è quello di decomporre le impurità organiche nell'acido solforico di scarto mediante agenti ossidanti in condizioni appropriate, in modo che possano essere convertite in anidride carbonica, acqua, ossidi di azoto, ecc., e separato dall'acido solforico, in modo che l'acido solforico di scarto possa essere purificato e recuperato.Gli ossidanti comunemente usati sono il perossido di idrogeno, l'acido nitrico, l'acido perclorico, l'acido ipocloroso, il nitrato, l'ozono e così via.Ogni ossidante ha i suoi vantaggi e limiti.