废酸处理

废酸处理的研究现状

摘要

通过对国内外废酸液现状及处理方法的分析，结合国内不同行业的现状，提出了废酸处理的措施和方法。正确的含酸废水处理方法不但能保护环境，同时还能对废酸中有价值的物质加以回收利用，以降低成本关键词：废酸; 焙烧法; 浓缩法; 中和氧化法; 萃取法; 离子交换树脂法

引言

节能减排己成为我国工业发展的重大国策。而我国每年大约要排出的废酸溶液近百万立方米[1]，化工厂、化纤厂、金属表面处理行业及电镀行业等在其制酸用和酸的过程中，会排出大量的酸性废水。废酸液分为有机酸和无机酸，这些废酸液中除含有相当数量的残酸外，无机废酸中还富含亚铁盐,而有机废酸则是COD值高，色度深[2]。如果直接排放这些工业酸性废，会将管道腐蚀，损坏农作物，伤害鱼类等的水生物，破坏生态环境，危害人体健康。所以，工业酸性废水必须经过处理以达到国家排放标准才能排放，酸性废水还可以经过回收处理，再次利用。处理废酸时，可以选用方法有盐处理、浓缩法、中和法、萃取法、离子交换树脂法。几种废酸处理方法各有利弊，在国内均有应用。本论文将综述近年来废酸的现状与废酸的几种常见的处理方法，即各种方法的优缺点，并通过实例说明目前针对废酸的缺点所提出的改进方法。

1、有机废酸处理

对有机废酸的处理可以采用离子交换树脂、盐析循环使用、厌氧一兼氧一好氧生物组合法等方法。现通过几个特例简单介绍以上各种方法在处理废酸中的应用。

1．1 离子交换树脂法

离子交换树脂法处理有机酸废液的基木原理是利用某些离子交换树脂可从废酸溶液中吸收有机酸而排除无机酸和金属盐的功能来实现不同酸及盐之间分离的一种方法。现通过β-萘磺酸废液和2，3-酸废水介绍离子交换树脂法。

1．1．1 β-萘磺酸废液的处理

β-萘磺酸(NSA)为重要的染料中间体[3],在其生产过程中产生大量β-萘磺酸废

液。该废液COD值高、色度深、pH = 2、含1 %左右H

2SO

4

,属极难处理的有机废液之

一[4]。李长海[3]等的由弱碱性阴离子树脂分离β- 萘磺酸中利用高选择性、高吸附容量,易再生的Indion860 树脂处理该废液,可有效地将β-萘磺酸分离出来。

在树脂法分离β-萘磺酸中考察了温度、pH值、共存酸以及不同树脂对β- 萘磺酸吸附的影响。选用了AmberliteIRA-94 ,D354两种树脂与Indion860树脂做对比，通过树脂筛选、静态吸附、动态吸附及解析实验,认为Indion860 树脂的性能优于其它树脂,显示出较高的选择性,可有效地分离出废水中的β-萘磺酸。并通过静态法作吸附平衡试验，确定了在pH相对较低、共存酸相对较少以及低温条件下更有利于Indion860树脂对β-萘磺酸的吸附。因此，在处理β- 萘磺酸是应先采取措施降低废水中共存酸的量，并在低温、低pH值条件下进行，以提高β-萘磺酸的回收率。

1、2 盐析循环利用

所谓盐析就是使用大量饱和食盐水将废酸中的各种有机杂质几乎全部析出。但是这种方法会产生盐酸，影响废酸中硫酸的回收利用，因此研究了用硫酸氢钠饱和溶液进行盐析除去废酸中有机杂质的方法。

废酸中含有硫酸和各种有机杂质，有机杂质主要是少量6-氯-3-硝基甲苯-4磺酸和甲苯在磺化、氯代及硝化过程中产生的除6-氯-3-硝基甲苯-4-磺酸以外的各种异构体。盐析法就是使用大量饱和食盐水可以将废酸中的各种有机杂质几乎全部析出[4]。

盐析循环利用法既可以出去废酸中的各种有机杂质，还可以回收硫酸以投入循环生产，节约成本和能源。

1．3 厌氧一兼氧一好氧生物组合法

上流式厌氧污泥床是国外主要采用的柠檬酸废水处理方法[8]。而国内对柠檬酸废水的处理则主要采用厌氧一兼氧一好氧生物组合法，先采用厌氧法使大部分有机污染物得到降解，再用兼氧一好氧法进一步处理，充分利用厌氧法处理能力大和好氧法处理去除率高的优点，发挥各自优势，使出水水质达到国家规定的排放标准。

目前我国一般采用较为成熟的深层液体发酵法生产工艺，在此生产过程中排放的废水水量大，约为1.5t/t (以产品计)。柠檬酸行业产生的废水为高浓度有机废水，COD浓度高，pH值低，不含重金属及其他对微生物有害物质，适宜用生化法处理。

厌氧生物法是指无分子氧条件下通过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的作用，将废水中的各种复杂的有机物分解为甲烷和二氧化碳等物质的过程。该工艺处理的废水除柠檬酸废水外还有很多，如：高浓度发酵药物混合有机废水等[9]。

在厌氧一好氧处理工艺中，普遍存在着好氧单元处理厌氧单元出水运行效果较差的现象。在柠檬酸废水处理的工程中，若设计在厌氧、好氧单元之间增加一生物转化器，其功能为厌氧出水进入后续好氧处理前增加废水的溶解氧，去除废水中的厌氧产物，减轻其对后续好氧处理的抑制影响。添加生物转化器后的处理工艺能够达到更满意的运行效果。

2、无机废酸的处理

与有机废酸相比无机废酸的处理方法种类较多，常见的主要有离子交换树脂法、焙烧法、浓缩除杂法、中和氧化法、萃取法等

2．1 离子交换树脂法

孙金茂[1]等的废盐酸的再生利用中则是利用某些离子交换树脂可从废酸溶液中吸收酸而排除金属盐的功能来实现酸盐分离的。来自废酸罐的废盐酸经过滤设备过滤后进入清洁含亚铁盐酸罐，清洁含亚铁盐酸通过管道从底部流经树脂床，树脂将HCl吸收，而含有和其他离子的液体被排出，进入金属盐回收系统。从而实现酸盐分离。该方法具有工艺流程短，易操作；能耗低；常温处理，可提高设备和管道的使用寿命，减少氯化物的逸出等优点。但常温处理时回收的盐酸浓度偏低，需添加浓盐酸才能使用。

2．2 焙烧法

在钢材生产和加工过程中，通过酸洗可提高钢材表而质量。在酸洗过程中，Fe2+

的浓度逐渐增加，当酸洗液浓度达到110

~130 g/L、游离酸浓度达到30

~

60 g /L

时，酸洗液就成为废酸排出[10]。未经处理而直接排入河道的废液对厂区附近的地下水及土壤造成严重的污染，甚至开始威胁海河水质和厂区附近的供水水源。

张新欣[11]等研究的喷雾焙烧法处理盐酸洗涤废液及其再生回收中经滤罐过滤的盐酸废液打入预浓缩塔，在塔内经焙烧炉的余热循环加热浓缩。浓缩液达到预定的浓度后泵入焙烧炉，通过喷枪使其呈雾状从炉顶部喷入炉内。雾化盐酸废液在炉内受热分解成氯化氢气体和氯化亚铁，后者在高温下被进入炉内的空气氧化成氧化铁。一部分氧化铁落到炉底，另一部分与氯化氢气体从炉顶经旋风分离器分离，氯化氢排入下道生产工序待处理，氧化铁则经旋风分离器分离后进入喷雾焙烧炉底部。氧化铁经排风机排入布袋除尘器后进入氧化铁粉料仓。含有氯化氢的气体流经