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酸作為清洗劑、腐蝕劑或催化劑在冶金、機(jī)械、化工等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,當(dāng)酸中雜質(zhì)達(dá)到一定濃度時(shí),便不能繼續(xù)用于生產(chǎn)而成為廢酸,現(xiàn)介紹一種廢酸資源化處理工藝
我國(guó)是世界上zui大的產(chǎn)酸國(guó)和用酸國(guó),2015年消耗硫酸 9770萬t,若利用率為75%,則廢硫酸的年產(chǎn)生量便達(dá)2000萬t。
廢酸產(chǎn)量大,且具有腐蝕性、毒性和反應(yīng)性等危險(xiǎn)特性,對(duì)環(huán)境危害大,不妥善處置會(huì)造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。
目前廢酸治理工藝有中和法、擴(kuò)散滲析法、蒸發(fā)法、噴霧焙燒法及吸附法。
中和法工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少,但易產(chǎn)生大量重金屬廢渣、出水易超標(biāo)、消耗大量堿,無法資源化利用;
蒸發(fā)法工藝簡(jiǎn)單,分離后結(jié)晶可作為原料,但設(shè)備易腐蝕,防腐要求高,同時(shí)能耗高、設(shè)備多、操作復(fù)雜;
噴霧焙燒法能同時(shí)回收廢酸中的游離酸和化合酸,但投資大、占地面積大,且設(shè)備耐腐蝕要求高、能耗大、工藝復(fù)雜、設(shè)備維護(hù)和操作工作量大;
擴(kuò)散滲析法能實(shí)現(xiàn)酸和金屬雜質(zhì)的分離,操作簡(jiǎn)單、能耗較低,但處理量小、設(shè)備投資大、酸回收濃度低。
吸附法是處理污染物的重要方法,吸附劑的性能優(yōu)良與否,對(duì)于吸附分離效果以及運(yùn)行、投資費(fèi)用影響巨大。
目前,吸附劑主要包括高分子樹脂類吸附劑、活性炭類材料等。
活性炭類吸附劑吸附效果好,但活性炭屬于廣譜吸附劑,吸附選擇性差,且吸附和再生穩(wěn)定性差;
樹脂類吸附劑比表面積大、微孔結(jié)構(gòu)可控、熱穩(wěn)定性好,在廢水、廢氣治理等領(lǐng)域已有較廣泛的應(yīng)用,能解決環(huán)境問題,且能回收資源。
因此,開發(fā)高效的廢酸治理特種吸附劑是實(shí)現(xiàn)廢酸治理及資源化的一個(gè)重要內(nèi)容,目前工業(yè)上采用的特種吸附劑價(jià)格昂貴,且使用壽命較短,使其應(yīng)用受到了限制,研發(fā)高效長(zhǎng)效、低成本的廢酸治理吸附劑并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),具有十分重大的意義。
(1)通過對(duì)高分子類納米吸附劑功能化改性,在高分子內(nèi)外表面鍵合特種功能基團(tuán),對(duì)酸中組分具有優(yōu)異的選擇性;
(2)通過吸附劑基體懸掛雙鍵附加交聯(lián)反應(yīng),進(jìn)一步提高吸附劑聚合物基體的交聯(lián)度,控制其在酸性環(huán)境下的膨脹率,從而確保材料的機(jī)械強(qiáng)度,同時(shí)提高材料的比表面積和孔容;
(3)通過表面鈍化修飾處理,提高吸附劑在酸性廢水中的抗氧化性能。
江蘇海普功能材料有限公司是一家以特種吸附劑、催化劑為核心技術(shù),配套應(yīng)用工藝開發(fā)、技術(shù)服務(wù)、工程實(shí)施等,為客戶解決相關(guān)環(huán)保難題的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),海普在吸附材料處理方面具有較高的技術(shù)水平,配套的吸附處理工藝高效、穩(wěn)定,為國(guó)內(nèi)多家企業(yè)解決了多項(xiàng)環(huán)保難題。
海普吸附工藝的原理是利用我公司開發(fā)的特種吸附材料對(duì)要去除的組分或物質(zhì)進(jìn)行選擇性吸附,當(dāng)吸附飽和時(shí),再利用特定的脫附劑對(duì)吸附材料進(jìn)行脫附處理,使吸附材料得以再生,如此不斷循環(huán)進(jìn)行,吸附法處理廢水常規(guī)工藝圖見圖4-1。
采用海普的吸附工藝處理廢酸時(shí),將廢酸預(yù)先過濾去除其中的懸浮和顆粒物質(zhì),然后進(jìn)入吸附塔吸附,吸附塔中填充的特種吸附材料能將廢水中的有機(jī)物吸附在材料表面,使出水COD等指標(biāo)持續(xù)達(dá)標(biāo)排放。
吸附飽和后,先用脫附劑將吸附材料上的有機(jī)物脫附,有機(jī)物轉(zhuǎn)移進(jìn)入脫附液中,再用少量軟水洗凈殘留在吸附材料表面的脫附劑,脫附液進(jìn)行蒸發(fā)或者其他處理。
水洗液含微量被吸附物,可用作配稀堿的稀釋水用,吸附出水為COD低于排放限值的廢水,可直接排放,或者回用于前端生產(chǎn)線。廢酸吸附處理工藝流程見圖4-2。
采用吸附工藝處理廢酸,可有效脫除廢水中的COD、色度,適用于廢酸除油、廢酸除COD、廢酸脫色等,具體處理數(shù)據(jù)見表5-1,5-2。
(1)高效去除廢酸中的有機(jī)物等,特種吸附材料吸附容量大,濃縮比高,投資低;
(2)處理后的廢酸可以回用于生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)廢酸的資源化利用;
(3)設(shè)備占地節(jié)省、結(jié)構(gòu)緊湊,土建和設(shè)備投資少;脫附劑多次套用、逐級(jí)提濃,藥劑利用率高,運(yùn)行費(fèi)用低;
(4)可實(shí)現(xiàn)模塊組件形式,能根據(jù)生產(chǎn)能力靈活調(diào)節(jié),安裝方便;
(5)工藝先進(jìn)、成熟,有強(qiáng)大的技術(shù)能力和豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
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