酸洗廢水處理方法

1、 硫酸廢液的處理

鋼鐵工業(yè)硫酸洗液處理工藝主要有中和法、硫酸鐵鹽法、溶液萃取法、滲析法、離子交換法等方法。后面三種方法尚處于試驗(yàn)研究階段，工業(yè)應(yīng)用較多的是硫酸鐵鹽法生產(chǎn)鐵、聚合鐵及顏料等產(chǎn)品。

1.1　中和法

1.2　硫酸鐵鹽法

1.3　擴(kuò)散滲析—隔膜電解

1.4　氧化鐵紅硫銨法

1.5　濕地法

1.6　生物法

2、鹽酸廢液的綜合利用研究

處理硫酸酸洗廢水的方法如中和法、結(jié)晶法等均可用來(lái)處理鹽酸酸洗廢水。但鹽酸具有揮發(fā)性，還有一些新的處理方法。

2.1　高溫焙燒法

2.2　魯奇法

2.3　薄膜蒸發(fā)法

2.4　蒸餾法

3、硝酸、氫氟酸混合廢液的綜合利用

硝酸—氫氟酸混合廢液的綜合利用技術(shù)，現(xiàn)已成熟的有中和回收法、氟化鐵鈉法、離子交換樹(shù)脂法、溶劑萃取法、減壓蒸發(fā)法和硝酸、氫氟酸分別完全回收法等。

硫酸洗液中和處理法

早期，對(duì)于含酸1%以下的酸性工業(yè)廢水一般采用化學(xué)中和法進(jìn)行處理。具體方法有：酸、堿廢水中和、投藥中和、過(guò)濾中和等。其中過(guò)濾中和一般適用于含油和鹽較少，含酸濃度不高(硫酸小于2g/L鹽酸、硝酸小于20～30g/L)的酸性廢水，該法一般不用于鋼鐵酸洗廢水處理。前兩種方法的處理原理和優(yōu)缺點(diǎn)等見(jiàn)表1。

處理鋼鐵酸洗廢水常用的是石灰中和法，向廢水中添加消石灰將廢水進(jìn)行中和，使PH值達(dá)到5.6～6.5之間，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。

中和法簡(jiǎn)便易行，但是存在下列問(wèn)題：管理繁瑣，不易控制，廢水處理量受到限制；廢水中的硫酸、水、FeO、Fe3O4和FeSO4未能利用；處理過(guò)程中生成的氣體擴(kuò)散，引起二次污染；污泥量大，剩下的鹽類殘?jiān)幚砝щy。故而人們一直在尋找有效解決這些問(wèn)題的新途徑。

1996年上海滬昌鋼鐵有限公司一軋廠采用電石渣處理酸洗廢水。具有中和反應(yīng)易控制，產(chǎn)生的沉淀物固液分離性能好，易脫水等優(yōu)點(diǎn)。中和后的廢水經(jīng)“戈?duì)?rdquo;薄膜液體過(guò)濾器進(jìn)行表面過(guò)濾，懸浮物和重金屬離子去除率高，出水質(zhì)量好。經(jīng)22個(gè)月運(yùn)行，證明該工藝運(yùn)行費(fèi)用低，占地面積小，解決了酸洗廢水PH值偏低、金屬離子去除及懸浮物超標(biāo)等問(wèn)題。處理后的廢水全部返回循環(huán)使用，較理想地解決了軋鋼酸洗廢水處理和回用的難題。

硫酸洗液硫酸鐵鹽處理法

硫酸鐵鹽法

此法的特點(diǎn)是廢液中的鐵能夠再利用，因此，受到研究人員重視，逐漸形成了較成熟的實(shí)用技術(shù)。以下六種方法，已投入生產(chǎn)實(shí)踐。

(1)濃縮－過(guò)濾－自然結(jié)晶法又名鐵屑法，先將硫酸廢液與鐵屑置于一個(gè)反應(yīng)槽中充分反應(yīng)，再將溶液加熱到100℃，反應(yīng)2h，再加熱濃縮后自然冷卻，使鐵結(jié)晶析出，后由甩干機(jī)脫水烘干。

該法可以從酸洗廢水中回收低、中、高三級(jí)鐵，供工農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、化學(xué)試劑用。具有簡(jiǎn)單易操作、投資少、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但只能回收鐵，不能回收硫酸，處理能力?。划a(chǎn)品質(zhì)量差、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，比較適合于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)小型生產(chǎn)。首鋼特殊鋼公司采用該法處理軋鋼酸洗廢液，經(jīng)離心甩干后，殘液含酸濃度為0.5%，鐵為150～170g/L。

(2)浸沒(méi)燃燒高溫結(jié)晶法

該法的主要原理是將煤氣和空氣燃燒，產(chǎn)生高溫?zé)煔?，直接噴入廢酸水，使水分蒸發(fā)，濃縮了硫酸，同時(shí)析出鐵。

在二十世紀(jì)六七十年代，上海、天津、吉林等地采用浸沒(méi)燃燒高溫結(jié)晶法將濃度12%～15%廢酸提高到45%～57%，同時(shí)生產(chǎn)含一個(gè)結(jié)晶水的鐵(FeSO4·H2O)。該法的優(yōu)點(diǎn)是熱效高，再生酸濃度高，設(shè)備較易解決；缺點(diǎn)是酸霧大，需用可燃?xì)怏w，較適用于處理量大的廢酸。

(3)蒸汽噴射真空結(jié)晶法

將廢酸液用霧化效率高的噴頭噴射到燃燒著的火焰上，使水分蒸發(fā)，一般可得到約35%的硫酸和部分FeSO4·H2O。其工作原理是：通過(guò)蒸汽噴射器和冷凝器，使蒸發(fā)器和結(jié)晶器保持一定的真空度。

當(dāng)溫度適宜廢液通過(guò)時(shí)，其中的水分在絕熱狀況下蒸發(fā)，從而濃縮了廢液，降低了廢液溫度，相應(yīng)地降低了鐵的溶解度，增加了它的過(guò)飽和程度。同時(shí)蒸發(fā)器中由于硫酸的加入，使鐵的過(guò)飽和程度進(jìn)一步提高。在此情況下，鐵結(jié)晶析出。此方法要求使用的材質(zhì)有較高的耐腐蝕性，易于產(chǎn)生二次污染或運(yùn)行不穩(wěn)定而不能正常生產(chǎn)。

(4)蒸發(fā)濃縮－冷卻結(jié)晶法

其基本原理是利用負(fù)壓蒸發(fā)濃縮廢液，然后在低溫下從廢液中析出鐵結(jié)晶并得到再生硫酸。適用于回收大型鋼鐵廠的酸洗廢液中的鐵和硫酸。

二十世紀(jì)70年代初，上鋼三廠在上海市政工程設(shè)計(jì)院的協(xié)助下，制訂了蒸發(fā)濃縮－冷卻結(jié)晶－鹽酸分離工藝。整個(gè)過(guò)程不產(chǎn)生二次污染，達(dá)到無(wú)害化處理的要求，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

(5)調(diào)酸－冷凍結(jié)晶法

冷凍結(jié)晶處理硫酸酸洗廢液，是通過(guò)控制鐵從廢液中結(jié)晶的條件，使鐵結(jié)晶分離。達(dá)到凈化酸洗廢液及回收鐵的效果。其主要流程是向廢酸洗液中加濃硫酸，使硫酸的重量百分比濃度調(diào)至22%～25%，再用致冷法使廢液溫度由20～40℃降至0～3℃，以降低鐵的溶解度并結(jié)晶析出，經(jīng)過(guò)濾固液分離。回收鐵，并將除去鐵的再生酸回用。調(diào)酸－冷凍結(jié)晶法具有工藝流程短、設(shè)備投資省、動(dòng)力消耗小、勞動(dòng)定員少、運(yùn)行費(fèi)用低和易操作、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。適合我國(guó)中小型企業(yè)少量鋼材硫酸酸洗廢水的治理。是二十世紀(jì)八九十年代國(guó)內(nèi)外較多鋼鐵企業(yè)采用的比較成熟的方法。鐵道部隆昌工務(wù)器材廠自1985年冷凍結(jié)晶廢酸洗液處理系統(tǒng)投入運(yùn)行以后，運(yùn)轉(zhuǎn)一直正常，并取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。根據(jù)該廠的鋼材酸洗量計(jì)算，該廠每年可回收鐵約320t再生硫酸約250t每年的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)4萬(wàn)元，扣除電費(fèi)及人工工資略有盈余。更重要的是，酸洗廢液不再排放，大大降低了對(duì)環(huán)境的污染，取得明顯的環(huán)境效益。

(6)堿液－鐵共沉淀法該法是將中和法和鐵法結(jié)合起來(lái)處理酸性廢水的。其基本原理是：在廢水中加入堿液或石灰以中和酸性廢水，生成硫酸鈉。生成的硫酸鈉仍具有一定的溶解度，需投入聚丙烯酰胺絮凝劑，使金屬離子聚集沉降。采用兩級(jí)處理，將級(jí)處理所得的沉渣用攪拌器攪拌，以破壞沉淀與液相中離子的平衡，再經(jīng)中和塔，使其充分反應(yīng)，再進(jìn)行第二級(jí)沉降處理，以獲得較好的效果。本法適合于處理含硫濃度較高的酸性廢水。1995年建成的寧波和森鋼管有限公司，同時(shí)建成酸性廢水治理裝置，廢水處理能力達(dá)10t/h，占地面積約300m2，總投資17萬(wàn)元。

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