八处理法处理酸性废水

每年会排放近百万立方米的工业废酸。化工厂、化纤厂、金属表面处理行业、电镀行业在制酸、制酸过程中会排放大量的酸性废水。这些工业酸性废水如果直接排放，会腐蚀管道，损害农作物、鱼类等水生生物，破坏生态环境，危害人体健康。

废水处理技术

所以工业酸性废水必须通过处理才能达到国家排放标准，酸性废水也是可以循环利用的。处理废酸可采用加盐处理、浓缩、中和、萃取、离子交换树脂、膜法处理。

1.离子交换树脂法

离子交换树脂处理有机酸废液的基本原理是利用一些离子交换树脂从废酸液中吸附有机酸，消除无机酸和金属盐的作用，实现不同酸和盐的分离。

例如，重要的染料中间体β-萘磺酸(NSA)在生产过程中会产生大量的β-萘磺酸废液。该废液COD值高，色度深，pH =2，含有约1%的H2SO4。是难处理的有机废液之一。用李昌海等弱碱性阴离子交换树脂分离β-萘磺酸。能有效地利用Indion860树脂处理废液分离β-萘磺酸，选择性高，吸附容量大，易于再生。

离子交换法是德国拜耳公司开发的一项去除硫酸盐的专利技术。用于去除硫酸根的离子交换树脂为LewatitE304/88，其官能团为聚酰胺。测试结果表明。当氯化钠质量浓度为100 ~ 150克时，用E304/88树脂交换。盐水中硫酸盐的质量浓度降低到0.2g/L左右..当硫酸根质量分数达到50%左右时，交换循环完成，交换容量达到15g/L左右，然后用精制盐水清洗树脂。硫酸废液可冷冻生产芒硝，或不回收直接排放。

2.盐析回收

盐分析是用大量饱和盐水分析废酸中几乎所有的有机杂质。但这种方法会产生盐酸，影响废酸中硫酸的回收。为此，研究了用硫酸氢钠饱和溶液分析废酸中有机杂质的方法。

废酸中含有硫酸和各种有机杂质，主要是少量的6-氯-3-硝基甲苯-4磺酸和甲苯在磺化、氯化、硝化过程中的各种异构体，6-氯-3-硝基甲苯-4磺酸除外。盐分析法使用大量饱和盐水，可以分析废酸中几乎所有的有机杂质。

分析回收盐不仅可以去除废酸中的各种有机杂质，还可以回收硫酸循环生产，节约成本和能源。

3.烘烤方法

烘烤法用于挥发性酸如盐酸，通过烘烤从溶液中分离出来，达到回收效果。

张馨心等人研究的喷雾烘干法处理盐酸洗涤废液和过滤罐过滤的盐酸废液在其再生回收中进入预浓缩塔，在此利用烘箱的余热加热浓缩。当浓缩液达到预定浓度后，用泵打入烘箱，用喷枪从烘箱顶部喷入烘箱。

雾化后的盐酸废液在炉内加热分解成氯化氢气体和氯化亚铁，后者被高温进入炉内的空气氧化成氧化铁。一部分氧化铁落到炉底，另一部分通过旋风分离器与炉顶出来的氯化氢气体分离。氯化氢排入下一道生产工序处理。氧化铁被旋风分离器分离，然后进入喷雾烘箱的底部。

氧化铁通过排风机排入袋式除尘器，然后进入氧化铁粉仓。含氯气体通过旋风分离器流入预浓缩塔。冷却后的气体从预浓缩塔的底部排放到吸收塔的顶部。气体中的氯化氢被吸收塔顶部的喷淋洗涤水吸收，塔底形成再生盐酸。

盐酸酸洗废液采用喷雾焙烧法处理，具有良好的环境效益和经济效益，不产生新的污染物，废气排放达标。同时回收的盐酸可以循环利用，Fe2O3粉末可以作为生产颜料的原料或生产软磁材料、永磁材料等磁性材料的主要原料，既消除了对水土的危害，又实现了资源的循环利用，符合可持续发展的要求。

4.膜分离法

酸性废液也可以通过膜处理方法如透析和电渗析来处理。

膜法回收废酸主要采用透析原理，以浓差为驱动力。整个装置由扩散渗析膜、液体分布板、加强板、液流板框架等组成。，可以分离废液中的物质，达到分离效果。

隔膜具有选择性透过性，它不会让每一个离子都有均等的机会通过。一、阴离子膜骨架本身带正电，在溶液中具有吸引带负电的水合离子，排斥带正电的水合离子的特性。因此，在浓度差的作用下，废酸侧的阴离子被吸引，通过膜孔顺利进入水侧。同时根据电中性的要求，会夹带正电荷离子，因为H+的水合半径更小，电荷更少。而金属盐的水合离子半径较大，价格较高，所以H+优先透过膜分离废液中的酸。

透析法的缺点是处理用量少，扩散透析设备巨大的回收酸浓度受限于平衡浓度。也就是说，回收酸的浓度不能超过原料废酸的浓度，酸回收后的残液不能直接排放。

膜回收还包括电膜回收(ED)。由于产品和生产工艺的原因，排放的工业废酸中往往含有多种金属离子，ed可以实现金属离子和废酸的回收。对于含有铜、铁、镍离子的硫酸废水，即使硫酸浓度高达200g/L，金属离子浓度高达59%，ED回收硫酸也能取得很好的效果。

膜生物反应器法:化工厂生产过程中产生的酸碱废水中难降解物质的化学需氧量、化学需氧量、化学需氧量、化学需氧量都很高。在采用浸没式筛网结构中空纤维膜组件的MBR处理酸碱废水中，MBR由6组SM-L膜组件组成，实际运行时/[K31/]水量为220m3/d，膜通量为0.20 m3/(m2·d)。出水SS几乎为零，化学需氧量去除率大于95%。

5.化学中和方法

H+(aq)+OH-(aq)H2O是一个基本而重要的酸碱反应式，是处理酸性废水的重要依据。人类处理酸性废水常用的方法有中和回收、酸碱废水相互中和、加药中和、过滤中和等。盐酸酸洗废液与氧化置换工艺研究中的中和法是基于盐酸酸洗废液的无害化和资源化利用，通过中和氧化置换工艺工艺研究的理论分析，得到了较好的工艺参数。

我国部分钢铁企业前期采用酸碱中和处理盐酸和硫酸洗涤废液的方法，使pH值达到排放标准。碳酸钠、氢氧化钠、石灰石或石灰作为酸碱中和的原料。石灰价格便宜，易于制造，因此被广泛使用。

6.萃取法

液体萃取又称溶剂萃取，是利用原料液中各组分在适当溶剂中溶解度的差异来实现分离的单元操作。处理含酸废水是使含酸废水与有机溶剂充分接触，从而将废酸中的杂质转移到溶剂中。对提取物的要求如下:(1)对废酸呈惰性，不与废酸发生化学反应，不溶于废酸；(2)废酸中的杂质在萃取液和硫酸中有较高的分配系数；(3)便宜易得；(4)易与杂质分离，反萃时损失小。常见的提取物有苯(甲苯、硝基苯、氯苯)、苯酚(杂酚油粗联苯)、卤代烃(三氯乙烷、二氯乙烷)、异丙醚和N-503等。

我国粗苯精制技术多采用硫酸洗涤法，每年产生废酸约5万吨。梅花粗苯提纯废酸再生实验表明，以粗酚为萃取剂，萃取效果较好。在较佳萃取条件下，再生酸颜色为透明浅黄色，废酸CODcr从13.56×104mg/L降至9.61×104mg/L，CODcr去除率约为30%。

例如，李倩等人使用40%三异辛胺、25%辛醇和35%航空煤油作为萃取相，并考察了萃取剂浓度、相调节剂浓度、相比和温度对萃取和反萃取的影响。对某厂钛白水解废酸液进行了模拟试验。结果表明，在萃取比为2、反萃剂为水、反萃比为1.5的条件下。对硫酸浓度为146.02 g/L的废酸溶液进行8级萃取和6级反萃取。硫酸回收率达91.8%，产品酸浓度达119.73 r/L，胡以75%磷酸三丁酯-煤油溶液为萃取剂，萃取回收冷轧钢板盐酸酸洗废液，盐酸回收率达90%。

我国粗苯精制工艺多采用硫酸洗涤法，本工艺年产生废酸约5万吨。在梅花香精粗苯精制废酸再生的研究中，实验证明用粗酚作萃取剂，萃取效果较好。在较佳的萃取条件下，萃取后的再生酸颜色为透明的淡黄色，废酸的CODcr从13.56×104mg/L降至9.61×104mg/L，CODcr去除率约为30%。

7.冷却结晶法

冷却结晶是降低溶液温度以沉淀溶质的方法。在废酸处理工艺中使用时，废酸中的杂质被冷却沉淀，使符合要求的酸液回收再利用。如南京轧钢厂酰基洗工序排出的废硫酸中含有大量硫酸亚铁，经浓缩-结晶-过滤工艺至处理。过滤除去硫酸亚铁后的酸液可返回钢铁酸洗工序继续使用。

冷却在工业中被广泛应用。这里用金属加工中的酸洗工艺来说明。

在钢铁和机械加工过程中，硫酸溶液被广泛用于去除金属表面的铁锈。因此，废酸的回收利用可以大大降低成本，保护环境。在工业上，常采用冷却结晶法来实现这一过程。

据资料显示，当温度为-5℃，硫酸浓度为15%至20%时，硫酸亚铁的溶解度会下降到5.1%至3.8%。根据这一特点，采取处理措施废酸，适当调节酸度和温度，可使溶解在其中的大部分硫酸亚铁结晶析出，从而大大降低溶液中硫酸亚铁的含量，使再生酸洗液循环使用。这样可以形成一个无废酸排放的酸封闭系统，回收有用物质，从而减少和保护环境。

如江西洪都钢厂采用负压蒸发，真空度为0.08 ~ 0.088 MPa，冷冻结晶温度为-7 ~-5℃工艺，/[K31/]该厂酸洗废液每方酸液可回收再生酸625kg，七水硫酸亚铁90kg，取得了良好的经济效益和环境效益。

8.氧化法

这个方法已经用了很久了。其原理是废硫酸中的有机杂质在适当的条件下被氧化剂氧化分解，使其转化为二氧化碳、水和氮的氧化物，从硫酸中分离出来，从而使废硫酸得到净化和回收。常用的氧化剂有过氧化氢、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸盐、臭氧等。每种氧化剂都有其优点和局限性。

天津第八染料厂用硝酸作氧化剂氧化蒽醌硝化废酸处理。其操作过程如下:将废酸稀释至30% H2SO4质量分数，使废酸中所含的二硝基蒽醌更大程度地析出。废酸经过滤罐真空过滤后，进入升膜管蒸发器，在112℃和88.1kPa下浓缩，在水力旋流器中分离水蒸气和酸(此时H2SO4质量分数约为70%)，废酸流入铸铁浓缩釜(280 ~ 310℃，真空度为6.67~13.34kPa)，水蒸气由喷射泵带出，使H2SO4质量分数达到93%。 然后流入搪瓷氧化缸，加入浓硝酸(HNO3质量分数为65%)进行氧化/氧化。 反应中产生的一氧化氮气体被碱液吸收。

硫酸在高浓度(H2SO4质量分数为97% ~ 98%)和高温下也具有很强的氧化性，能完全氧化有机物。例如处理苯并呫吨酮废酸、分散蓝废酸、分散黄废酸，废酸加热到320 ~ 330℃氧化有机物，部分硫酸还原成二氧化硫。由于硫酸的浓度和温度过高，会产生大量的酸雾，造成环境污染。同时会消耗一定量的硫酸，降低硫酸的产量，因此其应用受到很大限制。

结论:

废酸处理法各有利弊，工业上多采用处理。应该进一步改进各种方法的优点，以实现更优化的处理方法。它的缺点也要解决。废硫酸和含硫酸废水的处理方法除了上述常见的方法外，还包括电解法、热解法和汽提法。在实际生产和应用过程中，仍需根据废酸的浓度和成分选择更合适的方法，以达到更高的效率。

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