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酸洗废水处理工艺

时间:2017-12-14

根据不同的酸洗介质,酸洗废水中可能含有下列组分中的几种组分,即盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、柠檬酸、氨基磺酸、乙二胺四乙酸、甲酸与经基乙酸、表面活性剂、铜络合剂、缓蚀剂以及被清洗下来的金属氧化物、各种沉积在锅炉受热面上的水(盐)垢等,酸洗废水处理应包括中和酸性、去除重金属离子、去除氟离子、降低化学耗氧量(COD)、去除悬浮物或沉淀物等几部分。下面按酸的种类及涉及的对象分别介绍。

酸洗废水处理工艺: 1.盐酸、硝酸、硫酸废水

当使用盐酸、硝酸或硫酸作酸洗介质时,其废液可在废水池直接用液体工业氢氧化钠中和处理到pH值6~9,其反应生成物氯化钠、硝酸钠或硫酸钠为无害盐类,可直接排放。

酸洗工序完成后,酸洗废水中残留酸还有2%~4%。燃煤发电厂也可将酸洗废水直接排到锅炉冲灰池,利用这些残余酸清洗冲灰管道,与沉积在灰管上的碳酸钙等反应进一步消耗掉残余酸,有机缓蚀剂和溶解到酸洗废水中的酸洗杂质、重金属离子同时也会被煤灰吸附固定在灰场。如果灰场灰水中还残留有酸度,再通过加碱调整灰水pH值到6~9范围即可。

酸洗废水处理工艺:  2.磷酸废液

当使用磷酸作酸洗介质时,其废液可加入过量消石灰或石灰乳中和处理,其反应生成磷酸钙沉淀,降低废水中磷酸根的含量。收集沉淀物经过浓缩脱水,挤压成块,将其在安全地方掩埋。

酸洗废水处理工艺:  3.氢氟酸废液

氢氟酸清洗废液的主要问题是溶液中的氟离子含量过高,必须进行处理。处理方法根据所用药剂不同分为石灰法、石灰一铝盐法及石灰一磷酸盐法等。其中采用混凝沉淀法配合进行处理比较普遍。

(1)石灰法。使用过量的消石灰或石灰乳与氢氟酸反应生成氟化钙沉淀是最经济、有效的处理方法,即将生石灰粉(CaO)或石灰乳[Ca(OH)2]与含氟废水混合,生成氟化钙沉淀以使氟离子从废液中去除的方法。 石灰的加入量应比依据反应式计算的理论量要高,约为废液中氟含量的2.2倍。所用生石灰中的氧化钙含量应大于70%,一般使用粉状生石灰其中氧化钙含量应在85%以上。氢氟酸废液处理应在废水沉淀池中进行,所用的沉淀池与沟道应经过防渗处理。处理过程将石灰粉或石灰乳投入沉淀池并要充分混和搅拌,使其反应完全。应注意经过石灰法处理过的含氟酸性废液中仍残留有20mg/L的氟离子,为了提高除氟效率,在加入石灰的同时投入一定量氯化钙或硫酸铝,可以使氟离子沉淀更完全,直至游离氟离子小于10mg儿后再排放。  

(2)石灰—铝盐法。当废液排放量大的情况下应采用这种方法,向废液中投加石灰乳,调节pH值至6~7.5,然后投加硫酸铝或聚合氯化铝等铝盐絮凝剂。利用生成的氢氧化铝胶体吸附悬浮的氟化钙微小颗粒及氟离子形成沉淀,这种方法的除氟效果比单纯加石灰的效果好。

(3)石灰—磷酸盐法。先向废液中加人磷酸二氢钠、六偏磷酸钠、过磷酸钙等磷酸盐,再加入石灰生成难溶的磷石灰等沉淀把氟离子去除。

(4)其他方法。对于氟含量低的大量含氟酸洗废液可采用活性炭吸附和阴离子交换树脂处理的方法加以去除。但是,该处理方法存在的问题是所生成的氟化钙成为固体废弃物,在有水存在时,它会在相当长的时间内溶出氟离子,可使溶出的氟离子超过5mg/L。如果是在高氟地区,此问题更要注意防范。在干旱少雨、地下水位低的地区,可送人储灰场处置,由于灰场已考虑了防渗及灰中氟化物的影响,可不构成对地下水的污染。不可在砂土地上直接挖坑处理废液。鉴于废液处理难的问题,一般不建议采用氢氟酸清洗。

酸洗废水处理工艺: 4.柠檬酸废液

(1)与煤混合燃烧处理。柠檬酸清洗废液所含的污染物质是其自身的化学耗氧量、缓蚀剂带人的污染物质及清洗下的铁与铜。清洗液的pH值在3.5~4较低范围内,不符合排放标准。柠檬酸是相当稳定的有机酸,常规的氧化方法不易使其分解破坏,但它是碳氢氧化合物,可通过燃烧方式使它在高温下氧化分解。

当将柠檬酸清洗废液通过专用的燃烧器在锅炉炉膛中燃烧分解时,其他所含的缓蚀剂也可随之分解,铁、铜等转变为氧化物进入飞灰及炉渣中。考虑到防止燃烧器发生酸腐蚀,应调节柠檬酸清洗废液pH值为7~9,然后用专用燃烧器雾化后送入炉膛随煤粉一起燃烧。据有关资料,以670t/h锅炉为例,以2~4t/h流量掺烧废液,不会影响锅炉燃烧。在于燥多风地区,也可把中和后的柠檬酸清洗废液作为防尘用水喷洒在煤场,随燃煤一起燃烧处理。

(2)也可将废液排到锅炉冲灰池与灰水混合排至灰场,利用粉煤灰的吸附性将柠檬酸(有机物)固定在粉煤灰上。

(3)氧化法降COD。向废液中加人双氧水、次氯酸钠或漂白粉,氧化处理掉化学清洗废液中的有机物也有较好效果。具体步骤如下:

1) 向废液中加人双氧水或次氯酸钠把废液中有机物氧化,如废液中含有Fe2+也会被氧化成Fe3+。
2) 向废液中加入烧碱、石灰乳等中和剂,调节pH值至10~12,呈碱性,然后通人压缩空气进行搅拌,促进有机物进一步氧化,把Fe2+全部氧化成Fe3+,并生成Fe(OH)3沉淀。
3) 向废液中投入明矾,聚丙烯酰胺等凝聚剂使Fe(OH)3、Cu(OH)2及悬浮物全部絮凝沉降,同时测定COD值(此时COD值应降至300mg/L以下)。
4) 为使有机物进一步氧化,COD值降至lOOmg/L以下,加入氧化剂过硫酸铵[(NH4)2S2O8],投放量为1.2kg/m3,并通人压缩空气搅拌使有机物充分氧化。
5) 最后用盐酸把溶液pH值调至6~9,废液澄清后方可排放。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

酸洗废水处理工艺: 5.氨基磺酸废液

当需要对氨基磺酸废水进行处理时,可按等摩尔量加入亚硝酸钠,利用亚硝酸钠的氧化性,将氨基磺酸转变成无害的硫酸氢钠,自身还原成氮气,但应注意处理后的废水中不应残留有过多的氨基磺酸或亚硝酸钠成分。

酸洗废水处理工艺: 6.乙二胺四乙酸(EDTA)废液
EDTA废液处理应包括两部分:一是先回收废液中的EDTA;二是处理废液中的联氨、铁、铜等杂质。

(1) EDTA回收。使用后的EDTA废液,先用硫酸法进行EDTA回收处理。当形成EDTA沉淀后,转移上部清液到另一个废水池进行处理。
(2) 废液中残留联氨处理。EDTA清洗时一般会在清洗液中加有联氨,因此,完成EDTA回收处理后的废液中仍会残留有联氨,应投加氧化剂分解联氨使其转变成无害成分。

酸洗废水处理工艺: 7.甲酸与经基乙酸清洗废液

有机混酸清洗废液化学耗氧量高,它们都是碳氢化合物,自身具有一定的燃烧热,也应仿照柠檬酸清洗废液处理,先将废液中和到pH值为6~9后,用作防止煤场扬尘的喷洒用水,将其掺入燃煤中燃烧,实际上课增加燃煤热量。

酸洗废水处理工艺:  8.金属离子废水

前面讲到对酸洗废水酸性的处理,实际化学清洗废水中含重金属离子较多,也应对重金属离子进行妥善处理。重金属离子的处理方法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、氧化还原法和离子交换法等,其中以氢氧化物沉淀法使用较普遍,成本低。

为去除酸洗废液中的铜、铁等污染离子,向酸洗废液中加入液体工业氢氧化钠、纯碱、石灰等,利用压缩空气搅动混合,同时可使亚铁离子氧化,在铁离子的催化下,联氨也可分解。调节溶液pH值在10以上的合适范围,铁、铜等重金属离子可与氢氧根离子反应生成难溶于水的金属氢氧化物沉淀。

此时铜离子将以氢氧化铜的形式沉淀,剩余铜离子的理论含量<0.1mg/L,可满足排放标难;三价铬离子的氢氧化物是两性氢氧化物,它会溶于过量的碱中,所以加碱后溶液pH值应控制在8~9左右。废液调节溶液pH值后经过静置沉淀,可将大部分重金属离子去除,再用酸中和至pH值为9以下排放,如果辅以过滤手段,则去除效果更好。为了防止氢氧化铜部分溶解,排放液pH值不宜低于8。

对于含Cr6+的酸洗废水常用加亚硫酸氢钠等还原剂的方法使其转变成Cr3+,  还原反应在pH<3条件下较快。生成硫酸铬在水中易溶,再加入氢氧化钠等碱性物质可生成难溶的Cr(OH)3沉淀,将其从水中去除。加碱时控制pH=8~9,当pH>9.2时氢氧化铬会再溶解。

收集沉淀物经过浓缩脱水,挤压成块,将其在安全地方掩埋。

 

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