Ачыстка сцёкавых вод, якія змяшчаюць кіслату

Кіслыя сцёкавыя воды — гэта сцёкавыя воды са значэннем pH менш за 6. У залежнасці ад тыпаў і канцэнтрацый кіслот, кіслыя сцёкавыя воды можна падзяліць на неарганічныя кіслыя сцёкавыя воды і арганічныя кіслыя сцёкавыя воды. Моцнакіслыя сцёкавыя воды і слабакіслыя сцёкавыя воды; монакіслыя сцёкавыя воды і полікіслыя сцёкавыя воды; нізкаканцэнтраваныя кіслыя сцёкавыя воды і высокаканцэнтраваныя кіслыя сцёкавыя воды. Звычайна кіслыя сцёкавыя воды, акрамя ўтрымання некаторай колькасці кіслот, часта таксама ўтрымліваюць іёны цяжкіх металаў і іх солі, а таксама іншыя шкодныя рэчывы. Кіслыя сцёкавыя воды паступаюць з шырокага спектру крыніц, у тым ліку з шахтных дрэнажных сістэм, гідраметалургіі, пракату сталі, павярхоўнай кіслотнай апрацоўкі сталі і каляровых металаў, хімічнай прамысловасці, вытворчасці кіслот, фарбавальнікаў, электролізу, гальванікі, штучных валокнаў і іншых прамысловых сектараў. Распаўсюджанымі кіслымі сцёкавымі водамі з'яўляюцца сернакіслыя сцёкавыя воды, за імі ідуць саляная кіслата і азотная кіслата. Штогод у Кітаі скідаецца амаль мільён кубічных метраў прамысловых кіслотных сцёкавых вод. Калі гэтыя сцёкавыя воды скідаюцца непасрэдна без ачысткі, гэта прывядзе да карозіі трубаправодаў, пашкоджання сельскагаспадарчых культур, рыбы, суднаў і навакольнага асяроддзя. Прамысловыя кіслыя сцёкавыя воды павінны быць ачышчаны ў адпаведнасці з нацыянальнымі стандартамі скіду перад скідам, кіслыя сцёкавыя воды можна перапрацоўваць і паўторна выкарыстоўваць. Пры апрацоўцы адпрацаванай кіслаты можна выбраць такія метады, як апрацоўка соллю, метад канцэнтрацыі, метад хімічнай нейтралізацыі, метад экстракцыі, метад іонаабменнай смалы, метад мембраннага падзелу і г.д.

1. перапрацоўка салёных прадуктаў

Так званае высаліванне заключаецца ў выкарыстанні вялікай колькасці насычанай салёнай вады для асаджэння амаль усіх арганічных прымешак у адпрацаванай кіслаце. Аднак гэты метад прывядзе да ўтварэння салянай кіслаты і паўплывае на здабыванне і ўтылізацыю сернай кіслаты ў адпрацаванай кіслаце, таму быў вывучаны метад высалівання арганічных прымешак у адпрацаванай кіслаце насычаным растворам бісульфату натрыю.
Адпрацаваная кіслата ўтрымлівае серную кіслату і розныя арганічныя прымешкі, якія ў асноўным уяўляюць сабой невялікую колькасць 6-хлор-3-нітраталуол-4-сульфонавай кіслаты і розныя ізамеры, акрамя 6-хлор-3-нітраталуол-4-сульфонавай кіслаты, якія ўтвараюцца з талуолу ў працэсе сульфавання, хларавання і нітрыфікацыі. Метад высалівання заключаецца ў выкарыстанні вялікай колькасці насычанай салёнай вады для асаджэння амаль усіх арганічных прымешак у адпрацаванай кіслаце. Метад перапрацоўкі з высаліваннем дазваляе не толькі выдаліць розныя арганічныя прымешкі ў адпрацаванай кіслаце, але і здабыць серную кіслату для выкарыстання ў вытворчасці, эканомячы выдаткі і энергію.

2. Спосаб абсмажвання

Метад абпалу ўжываецца да лятучай кіслаты, такой як саляная кіслата, якая аддзяляецца ад раствора шляхам абпалу для дасягнення эфекту аднаўлення.

3. Метад хімічнай нейтралізацыі

Асноўная кіслотна-шчолачная рэакцыя H+(aq)+OH-(aq)=H2O таксама з'яўляецца важнай асновай для ачысткі кіслотных сцёкавых вод. Распаўсюджаныя метады ачысткі кіслотных сцёкавых вод ўключаюць нейтралізацыю і рэцыркуляцыю, узаемную нейтралізацыю кіслотна-шчолачных сцёкавых вод, нейтралізацыю лекаў, фільтрацыйную нейтралізацыю і г.д. У раннія часы некаторых чорных металургійных прадпрыемстваў у Кітаі большасць з іх выкарыстоўвала метад кіслотна-шчолачнай нейтралізацыі для апрацоўкі сцёкавых вод салянай і сернай кіслатой, каб значэнне pH дасягнула стандартнага скіду. Карбанат натрыю (кальцынаваная сода), гідраксід натрыю, вапняк або вапна ў якасці сыравіны для кіслотна-шчолачнай нейтралізацыі звычайна выкарыстоўваюцца недарагімі і простымі ў атрыманні вапны.

4. Метад экстракцыі

Вадкасная экстракцыя, таксама вядомая як экстракцыя растваральнікам, — гэта адзінкавая аперацыя, у якой для падзелу выкарыстоўваецца розніца ў растваральнасці кампанентаў вадкай сыравіны ў адпаведным растваральніку. Пры ачыстцы сцёкавых вод, якія змяшчаюць кіслату, неабходна забяспечыць поўны кантакт сцёкавых вод, якія змяшчаюць кіслату, і арганічнага растваральніка, каб прымешкі ў сцёкавай кіслаце перайшлі ў растваральнік. Патрабаванні да экстрагента наступныя: (1) сцёкавая кіслата павінна быць інертнай, не рэагаваць хімічна з сцёкавай кіслатой і не растварацца ў сцёкавай кіслаце; (2) прымешкі ў сцёкавай кіслаце маюць высокі каэфіцыент размеркавання ў экстрагенты і сернай кіслаце; (3) нізкая цана і лёгкасць атрымання; (4) лёгка аддзяляцца ад прымешак, невялікія страты пры адпарванні. Звычайныя экстрагенты ўключаюць бензол (талуол, нітрабензол, хларбензол), фенолы (сыры дыфенол крэазота), галагенізаваныя вуглевадароды (трыхларэтан, дыхларэтан), ізапрапілавы эфір і N-503.

5. метад іонаабменнай смалы

Асноўны прынцып апрацоўкі арганічных кіслотных адходаў іонаабменнай смалой заключаецца ў тым, што некаторыя іонаабменныя смалы могуць паглынаць арганічныя кіслоты з раствора адходаў і выключаць неарганічныя кіслоты і солі металаў для дасягнення падзелу розных кіслот і соляў.

6. метад мембраннага падзелу

Для кіслых адходаў можна выкарыстоўваць мембранныя метады апрацоўкі, такія як дыяліз і электрадыяліз. Мембраннае ўтрыманне адходаў кіслаты ў асноўным заснавана на прынцыпе дыялізу, які абумоўлены розніцай канцэнтрацый. Уся прылада складаецца з дыфузійнай дыялізнай мембраны, пласціны для размеркавання вадкасці, армавальнай пласціны, рамы пласціны для патоку вадкасці і г.д., і дасягае эфекту падзелу шляхам аддзялення рэчываў у адходах.

7. метад крышталізацыі з астуджэннем

Метад крышталізацыі з астуджэннем — гэта метад зніжэння тэмпературы раствора і асаджэння растворанага рэчыва. Ён выкарыстоўваецца ў працэсе апрацоўкі адпрацаванай кіслаты, прычым прымешкі ў адпрацаванай кіслаце астуджаюцца для атрымання кіслотнага раствора, які адпавядае патрабаванням і можа быць выкарыстаны паўторна. Напрыклад, адпрацаваная серная кіслата, якая выводзіцца з працэсу прамывання ацылу пракатнага стана, змяшчае вялікую колькасць сульфату жалеза, які апрацоўваецца працэсам канцэнтрацыі-крышталізацыі і фільтрацыі. Пасля выдалення сульфату жалеза фільтраваннем кіслату можна вярнуць у працэс травлення сталі для далейшага выкарыстання.

Крышталізацыя з астуджэннем мае мноства прамысловых ужыванняў, якія тут ілюструюцца працэсам травлення ў апрацоўцы металу. У працэсе апрацоўкі сталі і механічнай апрацоўкі раствор сернай кіслаты звычайна выкарыстоўваецца для выдалення іржы з паверхні металу. Такім чынам, перапрацоўка адпрацаванай кіслаты можа значна знізіць выдаткі і абараніць навакольнае асяроддзе. Для дасягнення гэтага працэсу ў прамысловасці выкарыстоўваецца крышталізацыя з астуджэннем.

8. Метад акіслення

Гэты метад выкарыстоўваецца ўжо даўно, і прынцып заключаецца ў раскладанні арганічных прымешак у адпрацаванай сернай кіслаце акісляльнікамі ў адпаведных умовах, каб яна магла быць пераўтворана ў вуглякіслы газ, ваду, аксіды азоту і г.д., і аддзелена ад сернай кіслаты, каб адпрацаваная серная кіслата магла быць ачышчана і здабыта. Звычайна выкарыстоўваюцца акісляльнікі: пераксід вадароду, азотная кіслата, хлорная кіслата, гіпахлорыстая кіслата, нітрат, азон і г.д. Кожны акісляльнік мае свае перавагі і абмежаванні.