Happopitoisen jäteveden käsittely

Hapan jätevesi on jätevettä, jonka pH-arvo on alle 6. Happaman jäteveden pH-arvo on alle 6. Happaman jäteveden happojen tyypin ja pitoisuuden mukaan se voidaan jakaa epäorgaaniseen happojäteveteen ja orgaaniseen happojäteveteen. Vahvasti hapan jätevesi ja heikkoon happamaan jäteveteen; yksihappoiseen ja polyhappoiseen jäteveteen; matalapitoiseen happamaan jäteveteen ja korkeapitoiseen happamaan jäteveteen. Yleensä hapan jätevesi sisältää jonkin verran happoa sisältävän jäteveden lisäksi usein myös raskasmetalli-ioneja ja niiden suoloja sekä muita haitallisia aineita. Hapan jätevesi on peräisin monista eri lähteistä, kuten kaivosten kuivatuksesta, hydrometallurgiasta, teräksen valssauksesta, teräksen ja ei-rautametallien pintakäsittelystä happojen avulla, kemianteollisuudesta, happojen tuotannosta, väriaineista, elektrolyysistä, galvanoinnista, tekokuiduista ja muista teollisuudenaloista. Yleisin hapan jätevesi on rikkihappojätevesi, jota seuraavat suolahappo- ja typpihappojätevesi. Kiina laskee vuosittain lähes miljoona kuutiometriä teollisuusjätettä happoa. Jos nämä jätevedet päästetään suoraan veteen käsittelemättä, ne syövyttävät putkistoja, vahingoittavat satoja, kaloja, laivoja ja tuhoavat ympäristön terveyttä. Teollisuuden hapan jätevesi on käsiteltävä kansallisten päästöstandardien mukaisesti ennen päästöä. Hapan jätevesi voidaan kierrättää ja käyttää uudelleen. Jätehappoa käsiteltäessä menetelmiksi voidaan valita suolakäsittely, väkevöintimenetelmä, kemiallinen neutralointimenetelmä, uuttomenetelmä, ioninvaihtohartsimenetelmä, kalvoerottelumenetelmä jne.

1. suolaa kierrätys

Niin sanotussa suolaamisessa käytetään suurta määrää kylläistä suolavettä, jotta lähes kaikki orgaaniset epäpuhtaudet jätehaposta saostuvat. Tämä menetelmä tuottaa kuitenkin suolahappoa ja vaikuttaa rikkihapon talteenottoon ja hyödyntämiseen jätehapossa, joten tutkittiin menetelmää, jossa orgaaniset epäpuhtaudet suolataan pois jätehaposta natriumbisulfaatilla kyllästetyllä liuoksella.
Jätehappo sisältää rikkihappoa ja erilaisia ​​orgaanisia epäpuhtauksia, jotka ovat pääasiassa pieniä määriä 6-kloori-3-nitrotolueeni-4-sulfonihappoa ja erilaisia ​​isomeerejä paitsi 6-kloori-3-nitrotolueeni-4-sulfonihappoa, jota tolueeni tuottaa sulfonointi-, klooraus- ja nitrifikaatioprosessissa. Suolausmenetelmässä käytetään suurta määrää kylläistä suolavettä, jolloin lähes kaikki orgaaniset epäpuhtaudet jätehaposta saostuvat. Suolauskierrätysmenetelmällä voidaan paitsi poistaa erilaisia ​​orgaanisia epäpuhtauksia jätehaposta, myös ottaa talteen rikkihappoa käytettäväksi kiertotuotannossa, mikä säästää kustannuksia ja energiaa.

2. Paahtomenetelmä

Paahtamismenetelmää käytetään haihtuviin happoihin, kuten suolahappoon, jotka erotetaan liuoksesta paahtamalla talteenottovaikutuksen saavuttamiseksi.

3. Kemiallinen neutralointimenetelmä

H+(aq)+OH-(aq)=H2O:n emäksinen happo-emäsreaktio on myös tärkeä perusta happopitoisen jäteveden käsittelylle. Yleisiä happopitoisen jäteveden käsittelymenetelmiä ovat neutralointi ja kierrätys, happo-emäsjäteveden keskinäinen neutralointi, lääkeaineiden neutralointi, suodatusneutralointi jne. Joidenkin kiinalaisten rauta- ja teräsyritysten alkuaikoina useimmat niistä käyttivät happo-emäsneutralointimenetelmää suolahappo- ja rikkihappopeittauksen jätenesteen käsittelyyn, jotta pH-arvo saavutti poistostandardin. Natriumkarbonaatti (sooda), natriumhydroksidi, kalkkikivi tai kalkki happo-emäsneutraloinnin raaka-aineina ovat yleisesti käytetty halpa ja helppo kalkin valmistus.

4. Uuttomenetelmä

Neste-neste-uutto, joka tunnetaan myös liuotinuuttona, on yksikköoperaatio, jossa käytetään raaka-ainenesteen komponenttien liukoisuuseroa sopivassa liuottimessa erotuksen aikaansaamiseksi. Happoa sisältävän jäteveden käsittelyssä on välttämätöntä saattaa happoa sisältävä jätevesi ja orgaaninen liuotin täysin kosketuksiin keskenään, jotta jätehapon epäpuhtaudet siirtyvät liuottimeen. Uuttoaineen vaatimukset ovat: (1) jätehappo on inertti, ei reagoi kemiallisesti jätehapon kanssa eikä liukene jätehappoon; (2) Jätehapon epäpuhtauksilla on korkea jakautumiskerroin uuttoaineen ja rikkihapon välillä; (3) Hinta on halpa ja helppo saada; (4) Helppo erottaa epäpuhtauksista, pieni hävikki strippauksessa. Yleisiä uuttoaineita ovat bentseeni (tolueeni, nitrobentseeni, klooribentseeni), fenolit (kreosoottipohjainen raaka difenoli), halogenoidut hiilivedyt (trikloorietaani, dikloorietaani), isopropyylieetteri ja N-503.

5. ioninvaihtohartsimenetelmä

Orgaanisen happojätteen käsittelyn ioninvaihtohartsilla perusperiaate on, että jotkut ioninvaihtohartsit voivat absorboida orgaanisia happoja jätehappoliuoksesta ja sulkea pois epäorgaanisia happoja ja metallisuoloja eri happojen ja suolojen erottamiseksi.

6. kalvoerottelumenetelmä

Happaman jäteveden käsittelyyn voidaan käyttää myös kalvokäsittelymenetelmiä, kuten dialyysiä ja elektrodialyysiä. Jätehapon kalvotalteenotto perustuu pääasiassa dialyysin periaatteeseen, joka perustuu pitoisuuseroon. Koko laite koostuu diffuusiodialyysikalvosta, nesteen annostelulevystä, vahvistuslevystä, nesteen virtauslevyn rungosta jne., ja erotusvaikutus saavutetaan erottamalla jäteveden aineet.

7. jäähdytyskiteytysmenetelmä

Jäähdytyskiteytysmenetelmä on menetelmä liuoksen lämpötilan alentamiseksi ja liuotettavan aineen saostamiseksi. Jätehapon käsittelyprosessissa sitä käytetään jäähdyttämällä jätehapon epäpuhtaudet, jolloin saadaan talteen vaatimukset täyttävä ja uudelleenkäytettävä happoliuos. Esimerkiksi valssaamon asyylipesuprosessista poistuva rikkihappojäte sisältää suuren määrän rautasulfaattia, jota käsitellään väkevöinti-kiteytys-suodatusprosessilla. Kun rautasulfaatti on poistettu suodattamalla, happo voidaan palauttaa teräksen peittausprosessiin jatkokäyttöä varten.

Jäähdytyskiteytyksellä on monia teollisia sovelluksia, joita havainnollistetaan tässä metallinjalostuksen peittausprosessilla. Teräksen ja mekaanisen jalostuksen prosesseissa rikkihappoliuosta käytetään yleisesti ruosteen poistamiseen metallipinnalta. Siksi jätehapon kierrätys voi vähentää huomattavasti kustannuksia ja suojella ympäristöä. Jäähdytyskiteytystä käytetään teollisuudessa tämän prosessin saavuttamiseksi.

8. Hapetusmenetelmä

Tätä menetelmää on käytetty pitkään, ja periaatteena on hajottaa jäterikkihapon orgaaniset epäpuhtaudet hapettimilla sopivissa olosuhteissa, jotta se voidaan muuntaa hiilidioksidiksi, vedeksi, typen oksideiksi jne. ja erottaa rikkihaposta, jotta jäterikkihappo voidaan puhdistaa ja ottaa talteen. Yleisesti käytettyjä hapettimia ovat vetyperoksidi, typpihappo, perkloorihappo, hypokloorihappo, nitraatti, otsoni ja niin edelleen. Jokaisella hapettimella on omat etunsa ja rajoituksensa.