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东台含硫酸废水处理

产品时间:2020-12-01

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简要描述:

东台含硫酸废水处理
硫酸在化工、钢铁等行业广泛应用。在许多生产过程中,硫酸的利用率很低,大量的硫酸随同含酸废水排放出去。这些废水如不经过处理而排放到环境中,不仅会使水体或土壤酸化,对生态环境造成危害,而且浪费大量资源。近年来许多国家已经制定了严格的排放标准,与此同时,先进的治理技术也在世界各地迅速发展起来。

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东台含硫酸废水处理

1、废硫酸的回收再用

废硫酸中硫酸浓度较高,可经处理后回收再用。处理主要是去除废硫酸中的杂质,同时对硫酸增浓。处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。

1.1浓缩法

该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中,使其中的有机物发生氧化、聚合等反应,转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去,从而达到去除杂质、浓缩稀硫酸的双重目的。这类方法应用较广泛,技术较成熟。在普遍应用高温浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩法,下面分别加以介绍。

1.1.1高温浓缩法

淄博化工厂三氯乙醛生产过程中有废硫酸产生,其中H2SO4质量分数为65%~75%、三氯乙醛质量分数为1%~3%、其它有机杂质的质量分数为1%。该厂将其沉淀过滤后,用煤直接加热蒸馏,回收的浓硫酸无色透明,H2SO4质量分数大于95%,无三氯乙醛检出,而沉淀物经碱解、蒸馏和过滤后可回收该厂废硫酸处理量为4000t/a,回收硫酸创利润55万元/a。

日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合,将废硫酸中H2SO4的质量分数从10%~40%浓缩到95%,其工艺可分为3段,前两段采用不透性石墨管加热器蒸发浓缩,后一段采用搪玻璃管升膜蒸发器浓缩,在每一段中H2SO4质量分数渐次升高,分别达到60%、80%和95%。加热过程采用高温热载体,温度为150~220℃,可将有机物转变为不溶性物质,然后过滤除去,该工艺以2t/h的规模进行中试,5a运转良好。该工艺适应能力很强,可用于含多种有机杂质的废硫酸的处理。

1.1.2低温浓缩法

高温浓缩法的缺点在于:硫酸的强腐蚀性和酸雾对设备和操作人员的危害很大,实际操作非常麻烦。因此,近年来开发出了一种改进的浓缩法,称为汽液分离型非挥发性溶液浓缩法(简称WCG法)。

WCG法的原理和工艺如下:将废稀硫酸由储槽用耐酸泵打入循环浓缩塔浓缩,然后经换热器加热后进入造雾器和扩散器强迫雾化并进一步强迫汽化,分离后的气体经高度除雾后进入气体净化器,净化后排放。分离后的酸液再度回到循环浓缩塔,经反复循环浓缩蒸馏,达到浓度要求后,用泵打入浓硫酸储罐。浓硫酸可作为生产原料再利用。其工艺流程见图1。

WCG法浓缩装置主要由换热器、循环浓缩塔和引风机组成。换热器材质为石墨,浓缩塔材质为复合聚丙烯,泵及引风机均为耐酸设备。

该法与高温浓缩法相比,蒸发温度低(50~60℃),蒸汽消耗量少,费用低(浓缩每吨稀硫酸耗电和蒸汽的费用约为30~60元)。上海染化五厂生产分散深蓝H-GL产生的稀硫酸(H2SO4质量分数为20%),上海染化八厂、武汉染料厂、济宁染料厂生产染料中间体产生的稀硫酸,采用WCG法浓缩,都取得了明显的效果。

用WCG法浓缩稀硫酸应注意以下几点:

(1)在浓缩过程中若有固体物析出,会影响传热效果和废酸的分离;

(2)该装置非密闭,废酸中若有挥发性物质,会影响工作环境;

(3)装置的主体材料为复合聚丙烯,工作温度受主体材料的限制,不能超过80℃;

(4)该法仅适用于H2SO4质量分数小于60%的稀硫酸。

东台含硫酸废水处理

目前,国内外对高浓度硫酸废水的处理方法,主要的有:

(1)蒸发浓缩法:普通应用的有高温浓缩法,其次是低温浓缩法,均需配置蒸汽加热系统。

(2)氧化还原法:该法多应用于含有机杂质的硫酸废水处理,常用的氧化剂H2O2,O3,次氯酸等。

(3)溶剂萃取法:该法要求杂质在萃取剂(溶剂)和硫酸中有很高的分配系数,操作技术难度大。

(4)隔膜电触法:该法电耗很高,导致运行成本高。

(5)结晶沉淀法:有浓缩冷冻结晶、喷蒸真空结晶两种。该法同样需要提供热源,现行工艺中往往还需加入新酸,以提高回收液浓度。

(6)综合利用法:即在硫酸废液中加入一种原料,如氨水可制取硫酸胺肥料。但需脱除废酸中的杂质,其方法有萃取法、氧化法、凝聚法和离子交换法等。

上述种种处理方法,各有其特点,在实际应用中往往不是其中的一种方法就能够完成的,而需串联组合两种方法才能取得预期效果。而这些或多或少存在工艺复杂、操作难度高、设备腐蚀严重、运算费用高、占地面积大等问题。因而在推广应用方面受到一定的限制。

除上述方法外,还有一种膜分离法。这是一种通过特殊的渗透来分离废水中离子和分子的技术。主要有:

(1)扩散渗析器不耗电,仅利用浓度差来处理废酸,可回收高浓度的硫酸。但这种设备的处理能力很低(大规模为5m3/d),而且设备造价高,占地面积大,因此仅适合小流量、高浓度的废酸处理;

(2)超过滤(即超滤):该设备透水量大、工作压力低,但主要用于分离大分子溶质及胶体物质对低子量呈离子状态的废硫酸不太适合;

(3)反渗透:该设备选择性强,除盐率高。但其工作压力大(可高达近104kpa),进水条件要求高;

(4)电渗析器:该设备结构简单,操作方便,离子交换膜无需再生,处理能力大,可直接回收再生废硫酸,但需配置一套的直流电源。

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