Rawatan air sisa yang mengandungi asid

Air sisa berasid ialah air sisa dengan nilai pH kurang daripada 6. Mengikut jenis dan kepekatan asid yang berbeza, air sisa berasid boleh dibahagikan kepada air sisa asid tak organik dan air sisa asid organik. Air sisa asid kuat dan air sisa asid lemah; Air sisa monoasid dan air sisa poliasid; Air sisa berasid berkepekatan rendah dan air sisa berasid berkepekatan tinggi. Biasanya air sisa berasid, selain mengandungi beberapa asid, selalunya juga mengandungi ion logam berat dan garamnya serta bahan berbahaya yang lain. Air sisa berasid datang daripada pelbagai sumber, termasuk saliran lombong, hidrometalurgi, penggelek keluli, rawatan asid permukaan logam keluli dan bukan ferus, industri kimia, pengeluaran asid, pewarna, elektrolisis, penyaduran elektrik, gentian tiruan dan sektor perindustrian lain. Air sisa berasid yang biasa ialah air sisa asid sulfurik, diikuti oleh air sisa asid hidroklorik dan asid nitrik. Setiap tahun, China akan melepaskan hampir satu juta meter padu sisa asid industri, jika air sisa ini dilepaskan terus tanpa rawatan, ia akan menghakis saluran paip, merosakkan tanaman, membahayakan ikan, merosakkan kapal, dan memusnahkan kesihatan alam sekitar. Air sisa asid industri mesti dirawat untuk memenuhi piawaian pelepasan kebangsaan sebelum pelepasan, air sisa asid boleh dikitar semula dan digunakan semula. Apabila merawat asid buangan, kaedah yang boleh dipilih termasuk rawatan garam, kaedah kepekatan, kaedah peneutralan kimia, kaedah pengekstrakan, kaedah resin pertukaran ion, kaedah pemisahan membran, dan sebagainya.

1. kitar semula garam

Apa yang dipanggil pengasinan adalah dengan menggunakan sejumlah besar air garam tepu untuk memendakkan hampir semua bendasing organik dalam asid buangan. Walau bagaimanapun, kaedah ini akan menghasilkan asid hidroklorik dan menjejaskan pemulihan dan penggunaan asid sulfurik dalam asid buangan, jadi kaedah pengasinan bendasing organik dalam asid buangan dengan larutan tepu natrium bisulfat telah dikaji.
Asid sisa mengandungi asid sulfurik dan pelbagai bendasing organik, yang kebanyakannya merupakan sejumlah kecil asid sulfonik 6-kloro-3-nitrotoluena-4 dan pelbagai isomer selain asid 6-kloro-3-nitrotoluena-4-sulfonik yang dihasilkan oleh toluena dalam proses sulfonasi, pengklorinan dan nitrifikasi. Kaedah pengasinan adalah dengan menggunakan sejumlah besar air garam tepu untuk memendakkan hampir semua bendasing organik dalam asid sisa. Kaedah kitar semula pengasinan bukan sahaja boleh membuang pelbagai bendasing organik dalam asid sisa, tetapi juga memulihkan asid sulfurik untuk dimasukkan ke dalam kitaran pengeluaran, menjimatkan kos dan tenaga.

2. Kaedah pemanggangan

Kaedah pemanggangan digunakan pada asid meruap seperti asid hidroklorik, yang diasingkan daripada larutan dengan pemanggangan untuk mencapai kesan pemulihan.

3. Kaedah peneutralan kimia

Tindak balas asid-bes asas H+(aq)+OH-(aq)=H2O juga merupakan asas penting untuk rawatan air sisa yang mengandungi asid. Kaedah biasa untuk merawat air sisa yang mengandungi asid termasuk peneutralan dan kitar semula, peneutralan bersama air sisa asid-bes, peneutralan ubat, peneutralan penapisan, dan sebagainya. Pada awal beberapa perusahaan besi dan keluli di China, kebanyakannya menggunakan kaedah peneutralan asid-bes untuk merawat cecair sisa asid hidroklorik dan asid sulfurik, supaya nilai pH mencapai piawaian pelepasan. Natrium karbonat (soda abu), natrium hidroksida, batu kapur atau limau sebagai bahan mentah untuk peneutralan asid-bes, kegunaan amnya murah, mudah untuk membuat kapur.

4. Kaedah pengekstrakan

Pengekstrakan cecair-cecair, juga dikenali sebagai pengekstrakan pelarut, merupakan satu unit operasi yang menggunakan perbezaan keterlarutan komponen dalam cecair bahan mentah dalam pelarut yang sesuai untuk mencapai pemisahan. Dalam rawatan air sisa yang mengandungi asid, adalah perlu untuk memastikan air sisa yang mengandungi asid dan pelarut organik bersentuhan sepenuhnya, supaya bendasing dalam asid sisa dipindahkan ke pelarut. Keperluan pengekstrak adalah: (1) untuk asid sisa adalah lengai, tidak bertindak balas secara kimia dengan asid sisa, dan tidak larut dalam asid sisa; (2) Bendasing dalam asid sisa mempunyai pekali partisi yang tinggi dalam pengekstrak dan asid sulfurik; (3) Harganya murah dan mudah didapati; (4) Mudah diasingkan daripada bendasing, kehilangan kecil semasa pelucutan. Pengekstrak biasa termasuk benzena (toluena, nitrobenzena, klorobenzena), fenol (kreosot difenol mentah), hidrokarbon terhalogen (trikloroetana, dikloroetana), isopropil eter dan N-503.

5. kaedah resin pertukaran ion

Prinsip asas merawat cecair sisa asid organik dengan resin pertukaran ion ialah sesetengah resin pertukaran ion boleh menyerap asid organik daripada larutan asid sisa dan mengecualikan asid tak organik dan garam logam untuk mencapai pemisahan asid dan garam yang berbeza.

6. kaedah pemisahan membran

Bagi cecair sisa berasid, kaedah rawatan membran seperti dialisis dan elektrodialisis juga boleh digunakan. Pemulihan membran asid sisa terutamanya menggunakan prinsip dialisis, yang didorong oleh perbezaan kepekatan. Keseluruhan peranti ini terdiri daripada membran dialisis resapan, plat pendispensan cecair, plat pengukuhan, bingkai plat aliran cecair, dan sebagainya, dan mencapai kesan pemisahan dengan memisahkan bahan dalam cecair sisa.

7. kaedah penghabluran penyejukan

Kaedah penghabluran penyejukan adalah kaedah untuk mengurangkan suhu larutan dan memendakkan zat terlarut. Ia digunakan dalam proses rawatan asid buangan di mana bendasing dalam asid buangan disejukkan untuk mendapatkan semula larutan asid yang memenuhi keperluan dan boleh digunakan semula. Contohnya, asid sulfurik buangan yang dilepaskan daripada proses pencucian asil kilang penggelek mengandungi sejumlah besar ferus sulfat, yang dirawat melalui proses penghabluran kepekatan dan penapisan. Selepas penyingkiran ferus sulfat melalui penapisan, asid boleh dikembalikan kepada proses penjerukan keluli untuk kegunaan berterusan.

Penghabluran penyejukan mempunyai banyak aplikasi perindustrian, yang digambarkan di sini oleh proses penjerukan dalam pemprosesan logam. Dalam proses keluli dan pemprosesan mekanikal, larutan asid sulfurik biasanya digunakan untuk menghilangkan karat pada permukaan logam. Oleh itu, kitar semula asid buangan dapat mengurangkan kos dan melindungi alam sekitar dengan ketara. Penghabluran penyejukan digunakan dalam industri untuk mencapai proses ini.

8. Kaedah pengoksidaan

Kaedah ini telah digunakan untuk masa yang lama, dan prinsipnya adalah untuk menguraikan bendasing organik dalam asid sulfurik buangan dengan agen pengoksidaan di bawah keadaan yang sesuai, supaya ia boleh ditukar menjadi karbon dioksida, air, nitrogen oksida, dan sebagainya, dan diasingkan daripada asid sulfurik, supaya asid sulfurik buangan boleh ditulenkan dan diperoleh semula. Pengoksidaan yang biasa digunakan ialah hidrogen peroksida, asid nitrik, asid perklorik, asid hipoklorik, nitrat, ozon dan sebagainya. Setiap pengoksida mempunyai kelebihan dan kekurangannya.