化工廠，化學(xué)纖維廠，金屬表面處理行業(yè)和電鍍行業(yè)將在酸生產(chǎn)和酸的過程中排放大量的酸性廢水。因此，工業(yè)酸性廢水處理必須達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。酸性廢水也可以回收利用。

目前常用的酸洗劑主要有鹽酸、硫酸、硝酸和氫氟酸，根據(jù)酸洗的對象、酸洗液的種類以及對產(chǎn)品的需求不同，酸洗廢液的成分、酸度以及金屬離子濃度也會(huì)有差異，酸洗廢液中主要含有 H+、Cl-、SO42-、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ni2+、Zn2+等離子。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對物質(zhì)的要求越來越高，因而對金屬和金屬加工制品的需求也在不斷增加，從而帶動(dòng)了鋼鐵、電鍍和金屬加工等工業(yè)的發(fā)展，因此每天產(chǎn)生的酸洗廢液仍在不斷增多。

1.1 酸性廢水的定義?

　　酸性廢水是pH值小于6的廢水，根據(jù)含酸種類和濃度的不同，酸性廢水可分為無機(jī)酸廢水和有機(jī)酸廢水；強(qiáng)酸性廢水和弱酸性廢水；單元酸廢水和多元酸廢水；低濃度酸性廢水和高濃度酸性廢水。

通常的酸性廢水，除含有某種酸外，往往還含有重金屬離子及其鹽類等有害物質(zhì)。酸性廢水的來源很廣，主要有礦山排水、濕法冶金、軋鋼、鋼材與有色金屬的表面酸處理、化工、制酸、染料、電解、電鍍、人造纖維等工業(yè)部門生產(chǎn)過程中排放的酸性廢水。

　　1.2 酸性廢水的危害

　　酸洗廢液的特點(diǎn)是廢液量大，酸和金屬離子濃度高，直接排放會(huì)造成很大的危害。

首先當(dāng)酸洗廢液排入下水道后，由于廢液具有強(qiáng)的酸腐蝕性會(huì)破壞管道結(jié)構(gòu)；其次當(dāng)酸洗廢液進(jìn)入到水體后，廢液中的重金屬離子會(huì)污染水源，同時(shí)殘酸會(huì)和水體中的碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)破壞水體的酸堿平衡，從而不利于魚類等動(dòng)物的生存；最后當(dāng)酸洗廢液滲入到土壤中會(huì)使土質(zhì)損壞，從而影響農(nóng)作物生長。

綜上，直接排放酸洗廢液不僅會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重的危害，同時(shí)也浪費(fèi)了酸洗廢液中的可循環(huán)利用的資源，這都不符合我國可持續(xù)綠色發(fā)展的戰(zhàn)略要求。

常規(guī)酸洗廢液處理技術(shù)

由于酸洗廢液存在的危害，需對其進(jìn)行妥善和慎重的處理，目前常規(guī)酸洗廢液的方法主要有以下幾種：

2.1? 中和沉淀法

中和沉淀法是指向廢酸中添加生石灰等堿性試劑，與酸洗廢液中的游離酸進(jìn)行中和反應(yīng)，并使金屬離子沉淀，經(jīng)多級(jí)沉淀分離，再用酸調(diào)節(jié)廢液的 PH 值至到 5.6~6.5 之間，達(dá)到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行排放，其涉及的化學(xué)反應(yīng)主要有以下：

2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O

2FeCl2+2Ca(OH)2+H2O+1/2O2=2Fe(OH)3+2CaCl2

中和沉淀法處理廢酸具有原理簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

　　2.2? 鹽析循環(huán)利用

　　鹽析是利用大量飽和鹽水來沉淀廢酸中幾乎所有的有機(jī)雜質(zhì)。但該方法能產(chǎn)生鹽酸，影響廢酸中硫酸的回收利用。因此，研究了用硫酸氫鈉飽和溶液鹽析去除廢酸中有機(jī)雜質(zhì)的方法。

廢酸含有硫酸和各種有機(jī)雜質(zhì)，有機(jī)雜質(zhì)主要是6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸和甲苯在磺化、氯化和硝化過程中產(chǎn)生的6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸，除各種異構(gòu)體外。鹽析是利用大量的飽和鹽水，幾乎所有的有機(jī)雜質(zhì)都可以在廢酸中沉淀。

鹽析回收法不僅可以去除廢酸中的各種有機(jī)雜質(zhì)，而且還可以回收硫酸用于回收生產(chǎn)，節(jié)約成本和能源。

　　2.3? 高溫焙燒法

高溫焙燒法是一種資源化處理廢酸的方法，主要用于鹽酸酸洗廢液的處理，它能夠同時(shí)回收廢酸中的鹽酸和鐵等資源，其原理是酸洗廢液中殘留的鹽酸在高溫下蒸發(fā)變成蒸汽，而亞鐵鹽則在高溫和有充足水蒸氣、適量氧氣的氣氛中定量水解生成氧化鐵和氯化氫，其反應(yīng)方程式如下：

4FeCl2+O2+H2O→Fe2O3+8HCl

高溫焙燒法處理廢酸具有廢液處理量大、產(chǎn)生的廢棄物少、資源回收率高等優(yōu)點(diǎn)，不僅能回收高濃度的酸，將其直接回用到酸洗工藝中，同時(shí)還能回收廢酸中的金屬得到氧化鐵，將其用做冶煉以及生產(chǎn)磁性材料和顏料。

但高溫焙燒法處理廢酸仍存在一些缺點(diǎn)，如處理工藝復(fù)雜，需要使用的設(shè)備較多，對設(shè)備的耐腐蝕性要求高，因此設(shè)備投資成本大，運(yùn)行費(fèi)用高，比較適合于大型鋼鐵企業(yè)，而限制了在一些中小型企業(yè)中的應(yīng)用。

2.4? 離子交換樹脂法

離子交換樹脂處理有機(jī)酸廢液的原理是利用一些離子交換樹脂從廢酸溶液中吸收有機(jī)酸，排除無機(jī)酸和金屬鹽，分離出不同的酸和鹽。

離子交換法是德國拜耳開發(fā)的硫酸鹽去除技術(shù)。用于除去硫酸鹽的離子交換樹脂是Lewatit E304 / 88，其官能團(tuán)是聚酰胺。測試結(jié)果顯示。當(dāng)氯化鈉的質(zhì)量濃度為100至150克時(shí)，用E304 / 88樹脂進(jìn)行交換。鹽水中硫酸鹽的質(zhì)量濃度降至約0.2g / L.當(dāng)硫酸鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到約50%時(shí)，交換循環(huán)完成，交換容量為約15g / L樹脂，然后樹脂返回樹脂?？梢詫⒘鞒龅牧蛩猁}冷凍以產(chǎn)生芒硝，或者可以直接排出而無需回收。

2.5? 溶劑萃取法

液-液萃取(LLE)，又稱溶劑萃取，是利用組分在原液中的溶解度差，在適當(dāng)?shù)娜軇┲羞M(jìn)行分離的一種單元操作。在酸性廢水處理中，酸性廢水與有機(jī)溶劑充分接觸，使廢酸中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶劑。

對萃取劑的要求是：(1)廢酸具有惰性，不與廢酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不溶于廢酸；(2)廢酸中的雜質(zhì)在萃取劑和硫酸中的分配系數(shù)高；(3)廉價(jià)易得；(4)易與雜質(zhì)分離，剝離損失小。常見的萃取劑有苯(甲苯、硝基苯、氯苯)、酚(雜酚油粗雙酚)、鹵代烴(三氯乙烷、二氯乙烷)、異丙醚和N-503。

我國的粗苯精制工藝大多采用硫酸洗滌法，每年產(chǎn)生廢酸5萬噸左右。以粗酚為萃取劑的萃取效果最好。在最佳提取條件下，提取后的再生酸顏色透明，呈淡黃色。廢酸的CODcr：由13.56×104 mg/L降至9.61×104mg/L，CODcr去除率約為30%。

研究了等含有40%三異辛胺，25%辛醇和35%航空煤油作為萃取相，萃取劑濃度，相調(diào)節(jié)劑濃度，溫度等提取和反萃取的因素影響。用由75質(zhì)量%磷酸三丁酯 - 煤油溶液組成的萃取劑萃取胡熙以回收冷軋鋼板鹽酸酸洗廢液，并獲得90%鹽酸回收率。

2.6? 冷卻結(jié)晶法

冷卻結(jié)晶的方法是降低溶液的溫度以沉淀溶質(zhì)。在廢酸處理過程中，對廢酸中的雜質(zhì)進(jìn)行冷卻沉淀，使?jié)M足要求的酸溶液得到再利用。

冷卻結(jié)晶在工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，這可以從金屬加工中的酸洗技術(shù)來解釋。

在鋼鐵和機(jī)械加工過程中，硫酸溶液通常用于去除金屬表面的銹蝕。因此，廢酸的回收可以大大降低成本并保護(hù)環(huán)境。通常使用工業(yè)冷卻來實(shí)現(xiàn)該過程。

根據(jù)數(shù)據(jù)，當(dāng)硫酸濃度在-5℃為15%-20%時(shí)，的溶解度將降低到5.1%-3.8%，根據(jù)這一特點(diǎn)，通過采取處理措施，適當(dāng)調(diào)整酸度和溫度，可以使大部分溶解的結(jié)晶分離，從而提高了的溶解度。降低溶液中的含量，使再生的酸洗液得到回收和重復(fù)使用。這樣就可以形成一個(gè)不排放廢酸的封閉酸系統(tǒng)，回收有用物質(zhì)，從而減少和保護(hù)環(huán)境。

2.7? 高級(jí)氧化法

這種方法已經(jīng)使用了很長時(shí)間。其原理是在適當(dāng)?shù)臈l件下，用氧化劑氧化和分解廢硫酸中的有機(jī)雜質(zhì)，通過二氧化碳、水和氮氧化物將其從硫酸中分離出來，使廢硫酸得到凈化和回收。

常見的氧化劑有過氧化氫、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸鹽、臭氧等。每種氧化劑都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性。

硫酸在高濃度(97%-98%的硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù))和高溫下也具有很強(qiáng)的氧化能力。它能強(qiáng)氧化有機(jī)物。例如，在處理苯并黃酮廢酸、分散藍(lán)廢酸和分散黃廢酸時(shí)，將廢酸加熱到320-330℃，氧化有機(jī)物，部分硫酸還原為二氧化硫。由于硫酸濃度高、溫度高，會(huì)產(chǎn)生大量的酸霧，造成環(huán)境污染。同時(shí)，為了降低硫酸的收率，需要消耗一定量的硫酸，因此其應(yīng)用受到很大限制。

（以上文章來源于環(huán)保尖兵）

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