Behandlung von säurehaltigem Abwasser

Saures Abwasser ist Abwasser mit einem pH-Wert unter 6. Je nach Art und Konzentration der Säuren kann saures Abwasser in anorganisches saures Abwasser und organisches saures Abwasser unterteilt werden.Stark saures Abwasser und schwach saures Abwasser;Monosäure-Abwasser und Polysäure-Abwasser;Niedrig konzentriertes saures Abwasser und hochkonzentriertes saures Abwasser.Normalerweise enthalten saure Abwässer neben etwas Säure oft auch Schwermetallionen und deren Salze sowie andere Schadstoffe.Saures Abwasser stammt aus einer Vielzahl von Quellen, darunter Grubenentwässerung, Hydrometallurgie, Stahlwalzen, Oberflächensäurebehandlung von Stahl und Nichteisenmetallen, chemische Industrie, Säureproduktion, Farbstoffe, Elektrolyse, Galvanik, Kunstfasern und anderen Industriezweigen.Das übliche saure Abwasser ist Schwefelsäureabwasser, gefolgt von Salzsäure- und Salpetersäureabwasser.Jedes Jahr ist China dabei, fast eine Million Kubikmeter industrieller Abfallsäure einzuleiten. Wenn diese Abwässer ohne Behandlung direkt eingeleitet werden, werden Pipelines korrodiert, Ernten geschädigt, Fische geschädigt, Schiffe beschädigt und die Umweltgesundheit zerstört.Industrielles saures Abwasser muss vor der Einleitung aufbereitet werden, um den nationalen Einleitungsstandards zu entsprechen. Saures Abwasser kann recycelt und wiederverwendet werden.Bei der Behandlung der Abfallsäure können folgende Methoden ausgewählt werden: Salzbehandlung, Konzentrationsmethode, chemische Neutralisationsmethode, Extraktionsmethode, Ionenaustauscherharzmethode, Membrantrennmethode usw.

1. Salz ausrecycling

Beim sogenannten Aussalzen werden mit einer großen Menge gesättigtem Salzwasser nahezu alle organischen Verunreinigungen in der Abfallsäure ausgefällt.Da bei dieser Methode jedoch Salzsäure entsteht und die Rückgewinnung und Nutzung der Schwefelsäure in der Abfallsäure beeinträchtigt wird, wurde die Methode des Aussalzens der organischen Verunreinigungen in der Abfallsäure mit einer gesättigten Natriumbisulfatlösung untersucht.
Die Abfallsäure enthält Schwefelsäure und verschiedene organische Verunreinigungen, bei denen es sich hauptsächlich um eine kleine Menge 6-Chlor-3-nitrotoluol-4-sulfonsäure und verschiedene andere Isomere als 6-Chlor-3-nitrotoluol-4-sulfonsäure handelt, die durch Toluol erzeugt werden der Prozess der Sulfonierung, Chlorierung und Nitrifikation.Bei der Aussalzmethode werden mit einer großen Menge gesättigtem Salzwasser nahezu alle organischen Verunreinigungen in der Abfallsäure ausgefällt.Mit der Aussalz-Recyclingmethode können nicht nur verschiedene organische Verunreinigungen in der Abfallsäure entfernt, sondern auch Schwefelsäure zurückgewonnen und in den Produktionskreislauf eingespeist werden, wodurch Kosten und Energie gespart werden.

2. Röstmethode

Das Röstverfahren wird auf die flüchtige Säure wie Salzsäure angewendet, die durch Rösten von der Lösung getrennt wird, um einen Rückgewinnungseffekt zu erzielen.

3. Chemische Neutralisationsmethode

Die basische Säure-Base-Reaktion H+(aq)+OH-(aq)=H2O ist auch eine wichtige Grundlage für die Behandlung säurehaltiger Abwässer.Zu den gängigen Methoden zur Behandlung von säurehaltigem Abwasser gehören Neutralisation und Recycling, gegenseitige Neutralisation von Säure-Base-Abwasser, Arzneimittelneutralisation, Filtrationsneutralisation usw. In den Anfängen einiger Eisen- und Stahlunternehmen in China verwendeten die meisten von ihnen die Methode von Säure-Base-Neutralisation zur Behandlung der Abfallflüssigkeit aus Salzsäure und Schwefelsäurebeizen, so dass der pH-Wert den Entladungsstandard erreicht.Natriumcarbonat (Soda), Natriumhydroxid, Kalkstein oder Kalk als Rohstoffe für die Säure-Base-Neutralisierung, die allgemeine Verwendung ist kostengünstig und die Herstellung von Kalk ist einfach.

4. Extraktionsmethode

Die Flüssig-Flüssig-Extraktion, auch Lösungsmittelextraktion genannt, ist ein Einheitsvorgang, der den Unterschied in der Löslichkeit der Komponenten in der Rohmaterialflüssigkeit im entsprechenden Lösungsmittel nutzt, um eine Trennung zu erreichen.Bei der Behandlung von säurehaltigem Abwasser ist es notwendig, dass das säurehaltige Abwasser und das organische Lösungsmittel vollständig in Kontakt kommen, damit die Verunreinigungen in der Abfallsäure auf das Lösungsmittel übertragen werden.Die Anforderungen an das Extraktionsmittel sind: (1) dass die Abfallsäure inert ist, nicht chemisch mit der Abfallsäure reagiert und sich nicht in der Abfallsäure löst;(2) Die Verunreinigungen in der Abfallsäure haben einen hohen Verteilungskoeffizienten im Extraktionsmittel und in der Schwefelsäure;(3) Der Preis ist günstig und leicht zu bekommen;(4) Leicht von Verunreinigungen zu trennen, geringer Verlust beim Strippen.Zu den üblichen Extraktionsmitteln gehören Benzol (Toluol, Nitrobenzol, Chlorbenzol), Phenole (Kreosot-Rohdiphenol), halogenierte Kohlenwasserstoffe (Trichlorethan, Dichlorethan), Isopropylether und N-503.

5. Ionenaustauschharz-Methode

Das Grundprinzip der Behandlung organischer Säureabfälle mit Ionenaustauscherharzen besteht darin, dass einige Ionenaustauscherharze organische Säuren aus Abfallsäurelösungen absorbieren und anorganische Säuren und Metallsalze ausschließen können, um die Trennung verschiedener Säuren und Salze zu erreichen.

6. Membrantrennverfahren

Für saure Abfallflüssigkeiten können auch Membranbehandlungsverfahren wie Dialyse und Elektrodialyse eingesetzt werden.Die Membranrückgewinnung von Abfallsäure basiert hauptsächlich auf dem Prinzip der Dialyse, das durch Konzentrationsunterschiede gesteuert wird.Das gesamte Gerät besteht aus einer Diffusionsdialysemembran, einer Flüssigkeitsabgabeplatte, einer Verstärkungsplatte, einem Flüssigkeitsströmungsplattenrahmen usw. und erzielt einen Trenneffekt durch die Trennung von Substanzen in der Abfallflüssigkeit.

7. Kühlungskristallisationsmethode

Die Kühlkristallisationsmethode ist eine Methode, um die Temperatur der Lösung zu senken und den gelösten Stoff auszufällen.Im Abfallsäureaufbereitungsprozess werden die Verunreinigungen in der Abfallsäure abgekühlt, um die Säurelösung zurückzugewinnen, die den Anforderungen entspricht und wiederverwendet werden kann.Beispielsweise enthält die Abfallschwefelsäure, die aus dem Acylwaschprozess eines Walzwerks austritt, eine große Menge Eisensulfat, das durch den Prozess der Konzentrationskristallisation und Filtration behandelt wird.Nach der Entfernung des Eisensulfats durch Filtration kann die Säure zur weiteren Verwendung in den Stahlbeizprozess zurückgeführt werden.
Die Kühlkristallisation hat viele industrielle Anwendungen, die hier am Beispiel des Beizprozesses in der Metallverarbeitung veranschaulicht werden.Bei der Stahl- und mechanischen Bearbeitung wird üblicherweise Schwefelsäurelösung verwendet, um den Rost auf der Metalloberfläche zu entfernen.Daher kann das Recycling von Abfallsäure die Kosten erheblich senken und die Umwelt schützen.Um diesen Prozess zu erreichen, wird in der Industrie die Kühlungskristallisation eingesetzt.

8. Oxidationsmethode

Diese Methode wird seit langem angewendet und das Prinzip besteht darin, die organischen Verunreinigungen in der Abfallschwefelsäure unter geeigneten Bedingungen durch Oxidationsmittel zu zersetzen, sodass sie in Kohlendioxid, Wasser, Stickoxide usw. umgewandelt werden können von der Schwefelsäure getrennt, so dass die Abfallschwefelsäure gereinigt und zurückgewonnen werden kann.Häufig verwendete Oxidationsmittel sind Wasserstoffperoxid, Salpetersäure, Perchlorsäure, hypochlorige Säure, Nitrat, Ozon usw.Jedes Oxidationsmittel hat seine Vorteile und Grenzen.