本發(fā)明涉及廢酸的資源化利用領(lǐng)域,尤其涉及一種廢酸處理方法。
背景技術(shù):
硝化和磺化反應(yīng)在現(xiàn)代工業(yè)中經(jīng)常被用于制造硝基烷烴和磺基烷烴類化合物。在硝化過程中,常用的硝化劑主要有濃硝酸、發(fā)煙硝酸、濃硝酸和濃硫酸的混酸(硝硫混酸)或是脫水劑配合硝化劑,而常用的脫水劑有濃硫酸、冰醋酸、乙酐、五氧化二磷;在磺化過程中,常用的磺化劑為濃硫酸、發(fā)煙硫酸、氯磺酸和三氧化硫。
整個硝化工藝或者磺化工藝都會伴隨者大量廢酸的產(chǎn)生,對于環(huán)境與設(shè)備都產(chǎn)生了極大的危害。由于含有硫酸以及硝酸等具有強腐蝕性的無機酸,因此該類廢水的處理較為困難,處理不慎會對環(huán)境造成巨大的危害。
廢酸和含酸廢水除具有酸性外,還含有大量的雜質(zhì)。根據(jù)廢酸、含酸廢水的組成和治理目標的差異,目前國內(nèi)外采用的治理方法大致可分為三大類:回收再利用、綜合利用及中和處理。
(1)廢硫酸的回收再利用:當廢硫酸中硫酸的濃度較高時,可經(jīng)過處理回收利用。處理主要是去除廢硫酸中的雜質(zhì),同時對硫酸增濃,處理方法有直接加熱濃縮法、萃取法和結(jié)晶法等。
(2)廢硫酸及含硫酸廢水的綜合利用:從生產(chǎn)中排出的廢硫酸或含硫酸廢水,如果在原工序中已無法再直接使用,可以考慮用于對硫酸質(zhì)量要求不高的其它生產(chǎn)工序中,這樣既節(jié)約資源,又減少廢酸的排放量。另外,一些以硫酸為原料的生產(chǎn)工藝,若對硫酸中的雜質(zhì)要求不嚴,也可直接用廢硫酸或?qū)U硫酸稍加處理后用作原料。
(3)中和處理:對于硫酸濃度很低,水量較大的含硫酸廢水,由于回收硫酸的價值不高,也難以進行綜合利用,可用石灰或廢堿進行中和,使其達到排放標準或有利于后續(xù)的處理。
亞硝基硫酸是一種常見的化合物,主要取代亞硝酸鈉用于分散染料重氮反應(yīng),從而降低成本,提高產(chǎn)率,被廣泛應(yīng)用于印染行業(yè)中。國內(nèi)亞硝基硫酸產(chǎn)品的生產(chǎn),有多種方案可供選擇,最主要的生產(chǎn)方法為:(1)濃硝酸二氧化硫氣體吸收法(簡稱SO2吸收法),該方法以濃硫酸為介質(zhì),采用二氧化硫氣體與濃硝酸直接反應(yīng),得到亞硝基硫酸;(2)濃硝酸、發(fā)煙硫酸直接液相反應(yīng)法(簡稱液相反應(yīng)法),該方法也是以濃硫酸為介質(zhì),在反應(yīng)器內(nèi)由濃硝酸與三氧化硫進行反應(yīng),得到產(chǎn)品亞硝基硫酸;(3)硫酸氧化氮氣體直接吸收法,直接用氨氧化后的氮氧化物氣體在濃硫酸介質(zhì)中與發(fā)煙硫酸反應(yīng),得到產(chǎn)品亞硝基硫酸。
硝化和磺化工藝中產(chǎn)生的廢酸含有大量的硝酸和硫酸,若將該類廢酸經(jīng)處理后達到亞硝基硫酸的生產(chǎn)標準,這樣不僅能夠綠色有效的處理混合廢酸,又能夠為亞硝基硫酸的生產(chǎn)提供材料,實現(xiàn)廢酸的資源化利用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種廢酸處理方法,該處理方法操作和設(shè)備都較簡單,處理成本低、效率高。
一種廢酸處理方法,包括以下步驟:
(1)通過膜蒸發(fā)濃縮將廢酸濃縮至酸的質(zhì)量百分比濃度為30~70%,得廢酸處理液I;
(2)將廢酸處理液I加熱至180~240℃并加入氧化劑,分解廢酸中的有機物,得廢酸處理液II;
(3)將廢酸處理液II真空濃縮至酸的質(zhì)量百分比濃度為85%以上。
本發(fā)明中所述的廢酸中包含硫酸和硝酸中的至少一種,廢酸中還包含部分雜質(zhì),例如:乙酸、五氧化二磷、芳香族化合物和烴類有機物等。
本發(fā)明的處理方法首先通過膜蒸發(fā)濃縮將廢酸預(yù)濃縮至30~70%,排出的冷凝廢水可進行常規(guī)的處理,預(yù)濃縮后廢酸的體積減小至原來的一半;再將廢酸加熱去除部分揮發(fā)性有機物,隨后加入氧化劑對廢酸中的有機物進行分解,降低廢酸的COD,由于預(yù)濃縮后廢酸體積大大減小,因此降低了加熱所需的熱量,同時需要加入的氧化劑也大大減少,加熱及氧化成本大大降低;最后利用加熱氧化后的余熱進行真空濃縮,將去除有機物的廢酸濃縮至85%以上,在真空濃縮時不需要對廢酸再進行加熱,進一步降低了處理成本。
本發(fā)明的三步處理環(huán)環(huán)相扣,處理操作和設(shè)備比較簡單,在保證回收廢酸品質(zhì)的同時,與現(xiàn)有技術(shù)相比大大降低了處理成本。
不同的工藝所產(chǎn)生的廢酸的成分不同,根據(jù)廢酸中的含酸的種類和品質(zhì)、雜質(zhì)的成分,可以調(diào)整濃縮和加熱的溫度。
廢酸中的絮狀物或者沉淀會影響膜蒸發(fā)濃縮的效果,作為優(yōu)選,在步驟(1)之前,采用吸附劑對廢酸進行吸附、過濾,過濾出吸附劑進行焚燒處理,濾液執(zhí)行步驟(1),以質(zhì)量計,吸附劑的加入量為廢酸質(zhì)量的0.1~5%。吸附劑吸附廢酸中的絮狀物或沉淀,以排除這些物質(zhì)對膜蒸發(fā)濃縮的影響。
所述的吸附劑為活性炭和硅藻土中的至少一種,進一步優(yōu)選的,吸附劑為活性炭。
采用活性炭作為吸附劑具有以下優(yōu)勢:(1)活性炭吸附效果較好,且成本較低;(2)活性炭具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性,能夠在廢酸中保持穩(wěn)定;(3)活性炭熱值高,吸附過濾后過濾出的活性炭可以直接焚燒,降低處理成本。
廢酸經(jīng)吸附過濾后,濾液經(jīng)膜蒸發(fā)濃縮至酸的質(zhì)量百分比濃度為50~60%,得廢酸處理液I和冷凝廢水I,冷凝廢水I進行相應(yīng)的廢水處理使其達到相關(guān)標準,進行排放或作為工業(yè)用水,廢酸處理液I則執(zhí)行步驟(2)。
根據(jù)具體廢酸的性質(zhì),可選擇升膜蒸發(fā)濃縮或降膜蒸發(fā)濃縮。
步驟(1)中的膜蒸發(fā)濃縮與直接蒸發(fā)濃縮相比,不僅能耗較低,而且效率高。
作為優(yōu)選,通過膜蒸發(fā)濃縮將廢酸濃縮至酸的質(zhì)量百分比濃度為50~70%。
經(jīng)膜蒸發(fā)預(yù)濃縮后得到廢酸處理液I,將廢酸處理液I加熱至180~240℃,在此溫度下可以有效的除去廢酸中易揮發(fā)的小分子有機物,易揮發(fā)的有機物通過堿性干燥劑進行吸收。
經(jīng)第一步預(yù)濃縮后,廢酸處理液I的量大大減小,將廢酸處理液I加熱至180~240℃所需要的熱量也大大降低,有效降低了廢酸的處理成本。
由于酸在加熱的情況下其氧化性能增強以及表現(xiàn)一定的強酸性能,為了防止在廢酸加熱過程中損害設(shè)備,作為優(yōu)選,廢酸加熱在加熱塔內(nèi)進行,所述的加熱塔采用陶瓷內(nèi)膽。
將廢酸處理液I加熱至180~240℃后加入氧化劑,廢酸處理液I中的殘留有機物雜質(zhì)被氧化降解,得廢酸處理液II,根據(jù)廢酸中有機雜質(zhì)成分的不同,可以調(diào)整加熱的溫度。
氧化劑種類以及氧化劑的加入量對廢水中有機物的去除具有重要的影響,作為優(yōu)選,步驟(2)中,加入的氧化劑為ClO2、HNO3和/或H2O2,以質(zhì)量計,氧化劑的加入量為廢酸處理液I質(zhì)量的1~5%,進一步優(yōu)選的,以質(zhì)量計,氧化劑的加入量為廢酸處理液I質(zhì)量的1.5~3%。
經(jīng)步驟(1)的預(yù)濃縮后,廢酸處理液I的量大大減小,所需要加入的氧化劑的量也大大減小,進一步降低了廢酸的處理成本。
經(jīng)加熱氧化除去廢酸中的有機物雜質(zhì)后,得到廢酸處理液II和冷凝廢水II,冷凝廢水II與冷凝廢水I合并進行相應(yīng)的處理。
將廢酸處理液II降溫至一定溫度后進行真空濃縮,濃縮至酸的質(zhì)量百分比濃度為85%以上。
真空濃縮過程中產(chǎn)生的冷凝廢水III與冷凝廢水I合并進行相應(yīng)的處理。
在加熱氧化除雜后利用廢酸的余熱再進行真空濃縮,不需要對廢酸再進行加熱,又一步降低了處理成本。
作為優(yōu)選,真空濃縮時,真空度為90~100KPa,濃縮溫度為90~110℃,進一步優(yōu)選的,真空度為90~95KPa,濃縮溫度為105℃,在此條件下濃縮效率最高。
所述的廢酸包含硫酸,處理得到的質(zhì)量百分比濃度為85%以上濃硫酸用于制備亞硝基硫酸。
作為優(yōu)選,所述的廢酸包含硝酸和硫酸,將步驟(2)中產(chǎn)生的氮氧化物通入步驟(3)中得到的濃硫酸中,制備亞硝基硫酸。
當廢酸中包含硝酸時,在步驟(2)中加熱氧化時會產(chǎn)生氮氧化物,將生成的氮氧化物收集并通入步驟(3)中得到的濃硫酸中,可以制備亞硝基硫酸,實現(xiàn)廢酸的回收并資源化利用。
一種優(yōu)選的技術(shù)方案:
一種廢酸處理方法,包括以下步驟:
前處理:采用吸附劑對廢酸進行吸附、過濾,以質(zhì)量計,吸附劑的加入量為廢酸質(zhì)量的0.1~5%;
(1)通過膜蒸發(fā)濃縮將廢酸濃縮至酸的質(zhì)量百分比濃度為50~60%,得廢酸處理液I;
(2)將廢酸處理液I加熱至180~240℃并加入氧化劑,分解廢酸中的有機物,得廢酸處理液II;
(3)將廢酸處理液II真空濃縮至酸的質(zhì)量百分比濃度為85%以上;
(4)所述的廢酸包含硝酸和硫酸,將步驟(2)中產(chǎn)生的氮氧化物通入步驟(3)中得到的濃硫酸中制備亞硝基硫酸。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
(1)本發(fā)明的處理方法先通過膜蒸發(fā)濃縮對廢酸進行預(yù)濃縮,降低廢酸總量,再進行加熱氧化時可大大降低所需的熱量及氧化劑,降低處理成本,最后利用加熱氧化的余熱進行真空濃縮,不需要進行額外的加熱,進一步降低處理成本;將處理過程中生成的氮氧化物通入回收的濃硫酸中制備亞硝基硫酸,實現(xiàn)廢酸的回收及資源化利用。本發(fā)明的三步處理環(huán)環(huán)相扣,處理操作和設(shè)備比較簡單,在保證回收廢酸品質(zhì)的同時,與現(xiàn)有技術(shù)相比大大降低了處理成本;回收的酸雜質(zhì)少,濃度可以滿足亞硝基硫酸的生產(chǎn)。
(2)預(yù)濃縮廢酸時采用較為環(huán)保和高效的膜蒸發(fā)濃縮,可以有效的減少濃縮環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢氣和廢水,提高濃縮效率;
(3)在加熱狀態(tài)下,向其中加入少許氧化劑,去除廢酸中殘留的不易揮發(fā)性有機物,同時又不影響廢酸作為亞硝基硫酸制備的原料。
附圖說明
圖1為本發(fā)明廢酸處理方法的流程圖。
具體實施方式
實施例1
廢酸:某硝化工藝生產(chǎn)廢水,廢水中含有硝酸的質(zhì)量百分比濃度約為2%,硫酸的質(zhì)量百分比濃度約為20%,乙酸的質(zhì)量百分比濃度約為12%,以及少量的烴類有機物,COD=8526mg/L。
如圖1所示,廢水處理方法包括:
(1)前處理:向500g廢水中加入活性炭,以質(zhì)量計,活性炭的加入量為廢酸質(zhì)量的0.1%,攪拌吸附30min,后過濾,得廢渣和廢酸預(yù)處理液,廢渣可作為燃料焚燒,廢酸預(yù)處理液COD為5613mg/L;
(2)膜蒸發(fā)濃縮:將廢酸預(yù)處理液過膜進行濃縮,將廢酸中的酸濃度提升至60%,得到250g廢酸處理液I和冷凝廢水I;
(3)加熱、氧化:將250g廢酸處理液I進行加熱,加熱溫度控制在180~240℃內(nèi),小分子物質(zhì)在加熱過程中揮發(fā)除去,向廢酸處理液I中加入25g質(zhì)量百分比濃度為30%的雙氧水,以質(zhì)量計,H2O2的加入量為廢酸處理液I質(zhì)量的3%,反應(yīng)1h對水中的大分子有機物進行分解,反應(yīng)后得廢酸處理液II和冷凝廢水II,廢酸處理液II COD值為325mg/L;
(4)真空濃縮:將廢酸處理液II降溫至100℃左右,90KPa下進行真空濃縮,進一步去除廢酸中的水分,濃縮后酸的質(zhì)量百分比濃度為85%,得到制備亞硝基硫酸的原料濃硫酸和冷凝廢水III;
冷凝廢水II和冷凝廢水III與冷凝廢水I合并進行生化處理。
采用上述處理方法時,每噸廢酸的處理成本約為400元。
實施例2
廢酸:某磺化工藝生產(chǎn)廢酸,其中含有硫酸約為28%,以及少量的烴類有機物,COD=9546mg/L。
該廢酸的處理方法包括:
(1)前處理:向500g該廢酸中加入硅藻土,以質(zhì)量計,硅藻土的加入量為廢酸質(zhì)量的0.2%,攪拌吸附后過濾,得廢酸預(yù)處理液和廢渣,廢渣焚燒處理,廢酸預(yù)處理液COD為6845mg/L;
(2)膜濃縮:將廢酸預(yù)處理液過膜進行濃縮,將廢酸中的酸濃度提升至60%,得到250g廢酸處理液I和冷凝廢水I;
(3)加熱、氧化:將廢酸處理液I進行加熱,加熱溫度控制在180~240℃內(nèi),小分子物質(zhì)在加熱過程中揮發(fā)除去,向廢酸處理液I中加入質(zhì)量百分比濃度為15%的硝酸水溶液,以質(zhì)量計,HNO3的加入量為廢酸處理液I質(zhì)量的3%,對水中的大分子有機物進行分解,反應(yīng)后得廢酸處理液II和冷凝廢水II,廢酸處理液II COD值為402mg/L;
(4)真空濃縮:將廢酸處理液II降溫至100℃左右,90KPa下進行真空濃縮,進一步去除廢酸中的水分,濃縮后酸的質(zhì)量百分比濃度為87%,得到制備亞硝基硫酸的原料濃硫酸和冷凝廢水III;
冷凝廢水II和冷凝廢水III與冷凝廢水I合并進行生化處理。
采用上述處理方法時,每噸廢酸的處理成本約為424元。
實施例3
廢水成分同實施例1。
廢水處理方法包括:
(1)前處理:向500g廢水中加入活性炭,以質(zhì)量計,活性炭的加入量為廢酸質(zhì)量的0.1%,攪拌吸附30min后過濾,得廢渣和廢酸預(yù)處理液,廢渣可作為燃料焚燒,廢酸預(yù)處理液COD為5613mg/L;
(2)膜蒸發(fā)濃縮:將廢酸預(yù)處理液過膜進行濃縮,將廢酸中的酸濃度提升至50%,得到300g廢酸處理液I和冷凝廢水I;
(3)加熱、氧化:將300g廢酸處理液I進行加熱,加熱溫度控制在180~240℃內(nèi),小分子物質(zhì)在加熱過程中揮發(fā)除去,收集揮發(fā)出的小分子物質(zhì),揮發(fā)出的小分子物質(zhì)中含有氮氧化物,向廢酸處理液I中加入30g質(zhì)量百分比濃度為30%的雙氧水,以質(zhì)量計,H2O2的加入量為廢酸處理液I質(zhì)量的3%,反應(yīng)多久1h對水中的大分子有機物進行分解,反應(yīng)后得廢酸處理液II和冷凝廢水II,廢酸處理液II COD值為365mg/L;
(4)真空濃縮:將廢酸處理液II降溫至100℃左右,90KPa下進行真空濃縮,進一步去除廢酸中的水分,濃縮后酸的質(zhì)量百分比濃度為85%,得到制備亞硝基硫酸的原料濃硫酸和冷凝廢水III;
(5)將步驟(3)中產(chǎn)生的氮氧化物通入步驟(4)中回收的濃硫酸中制備亞硝基硫酸;
冷凝廢水II和冷凝廢水III與冷凝廢水I合并進行生化處理。
采用上述處理方法時,每噸廢酸的處理成本為400元。
實施例4
廢水成分同實施例1。
廢水處理方法包括:
(1)前處理:向500g廢水中加入活性炭,以質(zhì)量計,活性炭的加入量為廢酸質(zhì)量的0.1%,攪拌吸附30min后過濾,得廢渣和廢酸預(yù)處理液,廢渣可作為燃料焚燒,廢酸預(yù)處理液COD為5613mg/L;
(2)膜蒸發(fā)濃縮:將廢酸預(yù)處理液過膜進行濃縮,將廢酸中的酸濃度提升至40%,得到375g廢酸處理液I和冷凝廢水I;
(3)加熱、氧化:將375g廢酸處理液I進行加熱,加熱溫度控制在180~240℃內(nèi),小分子物質(zhì)在加熱過程中揮發(fā)除去,收集揮發(fā)出的小分子物質(zhì),揮發(fā)出的小分子物質(zhì)中含有氮氧化物,向廢酸處理液I中加入37.5g質(zhì)量百分比濃度為30%的雙氧水,以質(zhì)量計,H2O2的加入量為廢酸處理液I質(zhì)量的3%,反應(yīng)1h對水中的大分子有機物進行分解,反應(yīng)后得廢酸處理液II和冷凝廢水II,廢酸處理液II COD值為354mg/L;
(4)真空濃縮:將廢酸處理液II降溫至100℃左右,90KPa下進行真空濃縮,進一步去除廢酸中的水分,濃縮后酸的質(zhì)量百分比濃度為85%,得到制備亞硝基硫酸的原料濃硫酸和冷凝廢水III;
(5)將步驟(3)中產(chǎn)生的氮氧化物通入步驟(4)中回收的濃硫酸中制備亞硝基硫酸;
冷凝廢水II和冷凝廢水III與冷凝廢水I合并進行生化處理。
采用上述處理方法時,每噸廢酸的處理成本為420元。
對比例1
廢水成分同實施例1。
廢水處理方法包括:
(1)前處理:向500g廢水中加入活性炭,以質(zhì)量計,活性炭的加入量為廢酸質(zhì)量的0.1%,攪拌吸附30min后過濾,得廢渣和廢酸預(yù)處理液,廢渣可作為燃料焚燒,廢酸預(yù)處理液COD為5613mg/L;
(2)膜蒸發(fā)濃縮:將廢酸預(yù)處理液過膜進行濃縮,將廢酸中的酸濃度提升至60%,得到250g廢酸處理液I和冷凝廢水I;
(3)加熱、氧化:將250g廢酸處理液I進行加熱,加熱溫度控制在180~240℃內(nèi),小分子物質(zhì)在加熱過程中揮發(fā)除去,收集揮發(fā)出的小分子物質(zhì),揮發(fā)出的小分子物質(zhì)中含有氮氧化物,向廢酸處理液I中加入25g質(zhì)量百分比濃度為30%的雙氧水,以質(zhì)量計,H2O2的加入量為廢酸處理液I質(zhì)量的3%,反應(yīng)1h,對水中的大分子有機物進行分解,反應(yīng)后得廢酸處理液II和冷凝廢水II,廢酸處理液II COD值為304mg/L;
通過加熱氧化除去冷凝廢水II后酸的質(zhì)量百分比濃度為85%;
(4)將步驟(3)中產(chǎn)生的氮氧化物通入回收的濃硫酸中制備亞硝基硫酸;
冷凝廢水II與冷凝廢水I合并進行生化處理。
采用上述處理方法(去掉真空濃縮,通過膜濃縮和加熱氧化將廢酸濃縮至85%)時,每噸廢酸的處理成本為700元。
對比例2
廢水成分同實施例1。
廢水處理方法包括:
(1)前處理:向500g廢水中加入活性炭,以質(zhì)量計,活性炭的加入量為廢酸質(zhì)量的0.1%,攪拌吸附30min后過濾,得廢渣和廢酸預(yù)處理液,廢渣可作為燃料焚燒,廢酸預(yù)處理液COD為5613mg/L;
(2)加熱、氧化:將500g廢酸預(yù)處理液進行加熱,加熱溫度控制在180~240℃內(nèi),小分子物質(zhì)在加熱過程中揮發(fā)除去,收集揮發(fā)出的小分子物質(zhì),揮發(fā)出的小分子物質(zhì)中含有氮氧化物,向廢酸預(yù)處理液中加入50g質(zhì)量百分比濃度為30%的雙氧水,以質(zhì)量計,H2O2的加入量為廢酸預(yù)處理液質(zhì)量的3%,反應(yīng)1h,對水中的大分子有機物進行分解,反應(yīng)后得廢酸處理液I和冷凝廢水I,廢酸處理液I COD值為330mg/L;
(3)真空濃縮:將廢酸處理液I降溫至100℃左右,90KPa下進行真空濃縮,進一步去除廢酸中的水分,濃縮后酸的質(zhì)量百分比濃度為85%,得到制備亞硝基硫酸的原料濃硫酸和冷凝廢水II;
(4)將步驟(2)中產(chǎn)生的氮氧化物通入步驟(3)中回收的濃硫酸中制備亞硝基硫酸;
冷凝廢水II與冷凝廢水I合并進行生化處理。
采用上述處理方法(去掉膜濃縮步驟,直接加熱氧化和真空濃縮)時,每噸廢酸的處理成本為720元。
對比例3
廢水成分同實施例1。
廢水處理方法包括:
(1)前處理:向500g廢水中加入活性炭,以質(zhì)量計,活性炭的加入量為廢酸質(zhì)量的0.1%,攪拌吸附30min后過濾,得廢渣和廢酸預(yù)處理液,廢渣可作為燃料焚燒,廢酸預(yù)處理液COD為5613mg/L;
(2)加熱、氧化:將500g廢酸預(yù)處理液進行加熱,加熱溫度控制在180~240℃內(nèi),小分子物質(zhì)在加熱過程中揮發(fā)除去,收集揮發(fā)出的小分子物質(zhì),揮發(fā)出的小分子物質(zhì)中含有氮氧化物,向廢酸預(yù)處理液中加入50g質(zhì)量百分比濃度為30%的雙氧水,以質(zhì)量計,H2O2的加入量為廢酸預(yù)處理液質(zhì)量的3%,反應(yīng)1h,對水中的大分子有機物進行分解,反應(yīng)后得廢酸處理液I和冷凝廢水I,廢酸處理液I COD值為330mg/L;濃縮后廢酸處理液I中酸的質(zhì)量百分比濃度為85%,可作為生產(chǎn)亞硝基硫酸的原料;
(3)將步驟(2)中產(chǎn)生的氮氧化物通入回收的濃硫酸中制備亞硝基硫酸;
冷凝廢水I進行生化處理。
采用上述處理方法(去掉膜濃縮步驟和真空濃縮,直接加熱氧化濃縮)時,每噸廢酸的處理成本為700元。
對比例4
廢水成分同實施例1。
廢水處理方法包括:
(1)前處理:向500g廢水中加入活性炭,以質(zhì)量計,活性炭的加入量為廢酸質(zhì)量的0.1%,攪拌吸附30min后過濾,得廢渣和廢酸預(yù)處理液,廢渣可作為燃料焚燒,廢酸預(yù)處理液COD為5613mg/L;
(2)膜蒸發(fā)濃縮:將廢酸預(yù)處理液過膜進行濃縮,將廢酸中的酸濃度提升至60%,得到250g廢酸處理液I和冷凝廢水I;
(3)真空濃縮:將廢酸處理液I加熱至100℃左右,90KPa下進行真空濃縮,進一步去除廢酸中的水分,濃縮后酸的質(zhì)量百分比濃度為70%,得到廢酸處理液II和冷凝廢水II;
(4)加熱、氧化:將廢酸處理液II進行加熱,加熱溫度控制在180~240℃內(nèi),小分子物質(zhì)在加熱過程中揮發(fā)除去,收集揮發(fā)出的小分子物質(zhì),揮發(fā)出的小分子物質(zhì)中含有氮氧化物,向廢酸處理液II中加入質(zhì)量百分比濃度為30%的雙氧水,以質(zhì)量計,H2O2的加入量為廢酸處理液II質(zhì)量的3%,對水中的大分子有機物進行分解,加熱反應(yīng)1h后得到酸的質(zhì)量百分比濃度為85%的濃硫酸和冷凝廢水III;
(5)將步驟(4)中產(chǎn)生的氮氧化物通入回收的濃硫酸中制備亞硝基硫酸;
冷凝廢水II和冷凝廢水III與冷凝廢水I合并進行生化處理。
采用上述處理方法(顛倒加熱氧化與真空濃縮的順序)時,每噸廢酸的處理成本為700元。
通過實施例1與對比例1、2、3的對比可以看出,本發(fā)明的膜蒸發(fā)濃縮、加熱氧化和真空濃縮三步之間具有顯著的協(xié)同作用,三步結(jié)合時,在保證回收廢酸的品質(zhì)的同時可以大大降低處理成本和縮短處理時間,若缺少三步中的一步或兩步,或者改變?nèi)綀?zhí)行的順序,都不能達到降低處理成本和縮短處理時間的效果。