工业废酸处理及回收利用技术_11167

Q：废水量(m3/d) C1：水中酸及酸性盐的浓度 (kg/m3) K：反应不完全系数 E：药剂的纯度，生石灰：0.6~0.8，石灰 石：0.9
2.4 膨胀滤池的工艺:
变速中和滤池 — 除气塔布置流程示意
滤池下部 80~90 m3/h·m2 滤池上部 50--60 m3/h·m2 滤池出水 PH 4.5~5 脱气塔出水 PH 6~6.5
应用条件： (2)滤池顶部有膨胀段，减小流速 （40--50 m/h），防止细小颗粒带出。 (3)出水含CO2，过饱和，（PH 3~4）,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有 吹脱池，以免还需外加碱中和。
2.3 膨胀滤池的计算
（1）石灰石投量比 α= 100/98 g/g = 1.02 g/g酸 （2）CO2产生量 β= 0.45 g/g酸 （3）药剂г kg/d г = K·Q·C1 E
扩散渗析的渗析速度与膜两侧溶液的 浓度差成正比，提高两侧的浓度差，水 与原液在阴膜两侧的流动为逆向流，渗 析器用耐酸阴离子交换膜，原废水硫酸 质量分数大于10%。 某五金厂用扩散渗析法从钢材酸洗废 水中回收硫酸的工艺流程如图所示。全 部设备投资在两年内由回收硫酸和硫酸 亚铁的收入收回。
扩散渗析法回收硫酸的工艺流程
2. 除酸的化学方法: 2.1 中和投碱、CaCO3过滤 石灰乳、苏打、NaOH 药剂投加：干投、湿投
2.2 过滤中和法
变速膨胀式中和 滤池 -4m H=3.5-
应用条件： 1) 石灰石：—硫酸<2000 mg/L 滤速 70~80 m/h 石灰石粒径 30~40 mm
应用条件： CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2↑+ H2O 100 98 136 44 产生CO2发生搅拌作用，防止CaSO4覆 盖，影响反应速度 CaCO3 + HCl无此问题
酸性废水的成分相当复杂，所含有的 酸、氧化物等物质对膜部有损害作用， 所以膜应当具有耐强酸、抗腐蚀的性能。 酸性废水常含有大量悬浮物、有机物等 杂质。进行电渗析前，应有完整的预处 理。 过滤、超滤等。
电渗析回收酸的工艺流程为： 酸洗废液 → 沉淀 → 过滤 → 超滤 → 电渗 析 → 出水 图为电渗析的两室布置。
3.3 真空蒸发法回收盐酸 真空蒸发法利用真空装置，在低温下 使游离盐酸变气相，采用冷凝器回收酸， 氯化亚铁结晶析出。
真空蒸发法回收盐酸工艺流程示意图
3.4 加铁屑生产硫酸亚铁法 将铁屑加入到废硫酸中，铁屑与游离 酸生产硫酸亚铁，工艺流程如下图：
铁屑生产硫酸亚铁法
3.5 氧化铁红法 使酸洗废液澄清，澄清液加FeSO4与 NaOH，制备Fe2O3晶种，氧化槽中按比 例加入晶种溶液、澄清的废酸液和干净 的铁屑、蒸汽和压缩空气，废液中的硫 酸亚铁氧化成Fe2O3并沉积于晶种上，工 艺流程示意图如下：
3.2 扩散渗析法回收酸 扩散渗析是以浓度差为推动力使水中 离子分离的过程。它利用离子交换膜的 选择透过性分离电解质。离子交换膜扩 散渗析器，除没有电极外，其他构造与 渗析器基本相同。 扩散渗析法回收钢铁酸洗废水中的硫 酸，如图所示。扩散渗析器中的薄膜全 部为阴离子交换膜。
扩散渗析法回收钢铁酸洗废水中的硫酸的原理示意图
工业废酸的处理回收利用技术
张林生 2018.12.22
目录
1.工业废酸的来源 2.除酸的化学方法 3.废酸的回收技术
1. 工业废酸的来源 精细化工、化纤厂、金属酸洗、电镀除 锈清洗 硫酸、盐酸、醋酸等。
耗碱量估算： 酸浓度3~4%以上，优先考虑综合利用。 PH=1，[ H+]=0.1 mol/L，用碱4 kg/m3; 酸5%浓度，[ H+]=1.5 mol/L，用碱60 kg/m3。
1—硫酸亚铁制备池 2—耐酸泵3—澄清槽 4—晶种制备槽5-反应槽，6，料浆 7，压滤8，烘干9，筛分
氧化铁红法工艺流程示意图
3.6 冷冻法回收酸 酸洗浓液→浓缩→冷冻→酸性母液→回用 ↓ FeSO4结晶 ↓加浓酸 FeSO4·7H2O → 脱水 → 无水FeSO4
2.5 鼓风填料式脱气塔
鼓风填料式CO2脱气塔
塔截面积 A = Q q q:水力负荷 60 m3/h·m2 G：需要从水中去除的CO2量(mg/h) G = Q·CCO2 1000 填料体积W (m3) W= G K·E·ΔC
电渗析法回 收酸
废酸液回收的电渗析装置与隔膜电解 相似，它采用离子交换阳膜的隔膜电解 法，用以回收酸和铁。
阴极：Fe2+ + 2e → Fe 阳极：4OH- - 4e → O2↑ + 2H2O H2O → H+ +OH-
操作条件： 电渗析的操作电流i过大，膜面离子迁 移数不足，会使边界层面水电离成H+、 OH-参与传导电流，这即为浓差极化。当 发生极化时，OH-会在电场作用下透过阴 膜，使阳极室PH值升高，就不能回收 H2SO4，严重时，阳极室阴膜面产生 CaCO3沉淀。低于极限电流运行就不会 产生极化现象。
0.07 0.1
风机风量G/W = 600~800 ΔP压力损耗 100 ~ 150 Pa (1 ~ 1.5 cm H2O)
3. 废酸的回收技术 3.1 电渗析回收酸 电渗析回收酸的工艺 电渗析，以电动势为推动力使水中离 子，通过膜从而达到溶质溶剂分离的方 法。 用于废酸液中酸的回收， 适用条件是酸的浓度应较高， 有回收价值。
K：解吸系数(m3/h·m2）单位时间、单 位面积（填料）平均解吸动力去除的 CO2量) 水温 10OC 30OC 50OC K 0.29 m3/h·m2
0.52 m3/h·m2
0.76 m3/h·m2
E：填料比表面积：200~250 m2/m3 ΔC:解吸动力系数(mg/m2) CCO2(mg/L) 180 320 480 ΔC(mg/m2) 0.04