含酸廢水處理化工防腐四氟泵的使用
發(fā)布時間：2020-04-16 09:15:00 發(fā)布人：防腐四氟泵
在化工生產(chǎn)，工業(yè)廢水處理是少不了的，防腐泵的應(yīng)用性能決定泵的使用壽命，四氟泵采用氟塑料合金材質(zhì)高溫壓制而成，氟塑料適合輸送任意濃度酸堿鹽等強腐蝕液體，用戶在選用防腐泵時，根據(jù)酸堿液介質(zhì)的腐蝕程度來處理，每年我國大約要排出工業(yè)廢酸近百萬立方米，化工廠、化纖廠、金屬表面處理行業(yè)及電鍍行業(yè)等在其制酸用和酸的過程中，會排出大量的酸性廢水。如果直接排放這些工業(yè)酸性廢，會將管道腐蝕，損壞農(nóng)作物，傷害魚類等的水生物，破壞生態(tài)環(huán)境，危害人體健康。所以，工業(yè)酸性廢水必須經(jīng)過處理以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)才能排放，酸性廢水還可以經(jīng)過回收處理，再次利用。處理廢酸時，可以選用方法有鹽處理、濃縮法、中和法、萃取法、離子交換樹脂法、膜法。酸堿泵的使用也是非常普遍。
一、冷卻結(jié)晶法
冷卻結(jié)晶法即為降低溶液溫度使溶質(zhì)析出的方法。運用在廢酸處理工藝上即是把廢酸中的雜質(zhì)降溫析出，以回收得到符合要求的酸溶液得以重新利用。如南京軋鋼廠酰洗工序排放的廢硫酸中含有大量的硫酸亞鐵， 采用濃縮-結(jié)晶-過濾的工藝來處理。經(jīng)過濾除去硫酸亞鐵后的酸液可返回鋼材酸洗工序繼續(xù)使用。冷卻結(jié)晶在工業(yè)上應(yīng)用很多，在此以金屬加工中的酸洗工藝加以說明。
在鋼鐵、機械加工過程中，普遍采用硫酸溶液來去掉金屬表面的鐵銹。因此，廢酸的回收利用可以大大降低成本，保護環(huán)境。工業(yè)上多用冷卻結(jié)晶法來實現(xiàn)這一過程。
查閱數(shù)據(jù)知，當(dāng)溫度為-5℃硫酸濃度為 15%至20%時，硫酸亞鐵的溶解度將降低到5.1%至3.8% 。根據(jù)這一特性 ，對廢酸采取處理措施 ，適當(dāng)調(diào)整酸度和溫度，可使其中溶解的硫酸亞鐵大部分結(jié)晶析出并加以分離 ，從而大大降低溶液中硫酸亞鐵的含量，以便將得到再生的酸洗液回收再用。如此循環(huán)，可以形成無廢酸排放的酸液封閉系統(tǒng)，以便回收有用物質(zhì)，從而降低和保護環(huán)境。
二、氧化法
該法應(yīng)用已久，原理是用氧化劑在適當(dāng)?shù)臈l件下將廢硫酸中的有機雜質(zhì)氧化分解，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?、水、氮的氧化物等從硫酸中分離出去，從而使廢硫酸凈化回收。常用的氧化劑有過氧化氫、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸鹽、臭氧等。每種氧化劑都有其優(yōu)點和局限性。
染料廠采用硝酸為氧化劑對蒽醌硝化廢酸進行氧化處理，其操作過程為：將廢酸稀釋至H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，使所含的二硝基蒽醌最大限度地析出，經(jīng)過濾槽真空抽濾后廢酸進入升膜列管式蒸發(fā)器，在112℃、88.1kPa條件下濃縮，在旋液分離器中分離水蒸氣和酸(此時H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為70%)，廢酸再流入鑄鐵濃縮釜(280～310℃，真空度為6.67～13.34kPa)，用噴射泵帶出水蒸氣，使H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到93%，然后流入搪瓷氧化缸，加入濃硝酸(HNO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%)進行氧化處理，至硫酸呈淺黃色。反應(yīng)中產(chǎn)生的一氧化氮氣體用堿液吸收。
硫酸在高濃度(H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97%～98%)和高溫條件下也具有較強的氧化性，它可以將有機物較為徹底地氧化掉。例如處理苯繞蒽酮廢酸、分散藍(lán)廢酸及分散黃廢酸時，將廢酸加熱至320～330℃，把有機物氧化掉，部分硫酸被還原成二氧化硫。這種方法由于硫酸濃度和溫度太高，有大量的酸霧產(chǎn)生，會造成環(huán)境污染，同時還要消耗一定量的硫酸，使硫酸收率降低，因此其應(yīng)用受到很大限制。
三、離子交換樹脂法
離子交換樹脂法處理有機酸廢液的基木原理是利用某些離子交換樹脂可從廢酸溶液中吸收有機酸而排除無機酸和金屬鹽的功能來實現(xiàn)不同酸及鹽之間分離的一種方法。
例如β-萘磺酸(NSA)，NSA為重要的染料中間體，大量的β-萘磺酸廢液會在生產(chǎn)中產(chǎn)生。該廢液COD值高、色度深、pH = 2、含1 %左右H2SO4 ，屬極難處理的有機廢液之一。
離子交換法是去除硫酸鹽所用 的離子交換樹脂為LewatitE304／88，其官能團為聚酰胺。測試結(jié)果表明。氯化鈉的質(zhì)量濃度為100～150gm時，經(jīng)過E304／88樹脂交換。鹽水中的硫酸鹽的質(zhì)量 濃度降為約0.2g／L。當(dāng)硫酸鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到約50％時交換周期完成 ，其交 換容量約達(dá)15g／L樹脂，然后用精鹽水返洗樹脂。流出的硫酸鹽可以冷凍生產(chǎn)芒硝，也可不經(jīng)回收直接排放掉。
四、鹽析循環(huán)利用
所謂鹽析就是使用大量飽和食鹽水將廢酸中的各種有機雜質(zhì)幾乎全部析出。但是這種方法會產(chǎn)生鹽酸，影響廢酸中硫酸的回收利用，因此研究了用硫酸氫鈉飽和溶液進行鹽析除去廢酸中有機雜質(zhì)的方法。
廢酸中含有硫酸和各種有機雜質(zhì)，有機雜質(zhì)主要是少量6-氯-3-硝基甲苯-4磺酸和甲苯在磺化、氯代及硝化過程中產(chǎn)生的除6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸以外的各種異構(gòu)體。鹽析法就是使用大量飽和食鹽水可以將廢酸中的各種有機雜質(zhì)幾乎全部析出。鹽析循環(huán)利用法既可以出去廢酸中的各種有機雜質(zhì)，還可以回收硫酸以投入循環(huán)生產(chǎn)，節(jié)約成本和能源。
五、膜分離法
對于酸性廢液，還可以使用滲析、電滲析等膜處理法。膜法回收廢酸主要采用的是滲析原理，是以濃差做推動力的，整個裝置由擴散滲析膜、配液板、加強板、液流板框等組合而成，通過分離廢液中的物質(zhì)以達(dá)到分離效果。
膜是有選擇透過性 的，它不會讓每種離子以均等的機會通過。先陰離子膜骨架本身帶正電荷，在溶液中具有 吸引帶負(fù)電水化離子而排斥帶正電荷水化離子的特性，故在濃度差的作用下，廢酸側(cè)的陰離 子被吸引而順利地透過膜孔道進入水的一側(cè)。同時根據(jù)電中性要求，也會夾帶帶正電荷的離 子，由于 H+的水化半徑比較小，電荷較少；而金屬鹽的水化離子半徑較大，又是高價的，因此H+會優(yōu)先通過膜，這樣廢液中的酸就會被分離出來。
滲析法的不足之處是其處理量不大，導(dǎo)致擴散滲析法設(shè)備龐大；回收酸的濃度受平衡濃度的限制。即回收酸的濃度不能高于原料廢酸的濃度；回收酸后的殘液仍不能直接排放。
膜回收法還有電膜回收法（ED），由于產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝的原因， 排放的工業(yè)廢酸中常含有各種金屬離子，ED法可以實現(xiàn)金屬離子和廢酸的回收。對于含銅、鐵、鎳離子的硫酸廢水，即使硫酸質(zhì)量濃度高達(dá)200 g/L，金屬離子質(zhì)量濃度高達(dá)59 %，ED法回收硫酸也能取得很好的效果。
膜生物反應(yīng)器法：化工廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸、堿廢水中，難降解物質(zhì)的COD、BOD、SS都很高。在采用浸入式屏幕狀結(jié)構(gòu)的中空纖維膜組件的 MBR 處理酸、堿廢水中工藝中，MBR 由 6 組SM-L型膜組件組成，處理水量為220 m3/d，實際運行中膜通量為 0.20 m3 /(m2 ·d)。出水中的 SS 幾乎為零，COD 的去除率大于95 %。
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