CN104876362A - 一种酸纯化回用系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业废酸的回收技术领域，具体涉及一种酸纯化回用系统。其包括原液酸槽、搭载有酸回收树脂的第一酸纯化床、搭载有酸回收树脂的第二酸纯化床、一级中和沉淀反应槽、第一过滤器、一级脱硬度槽、第二过滤器、二级脱硬度槽及第三过滤器，第一酸纯化床包括进液端、高酸低盐端和低酸高盐端，第二酸纯化床包括次进液端、次高酸低盐端和次低酸高盐端。本系统的出液为低酸低盐的可回用清水，可以提供更适宜回用的酸、盐含量更低的回用清水。该系统简洁，运行成本较低，可广泛应用于冶炼烟气制酸的净化稀酸处理、硫酸工业烟气洗涤排放废硫酸的回收、金属电解或电积排放的高酸残液的处理等其他高浓度无机酸的酸回收与酸盐分离技术领域。

Description

一种酸纯化回用系统

技术领域

本发明涉及工业废酸的回收技术领域，具体涉及一种酸纯化回用系统。

背景技术

目前，随着电子工业的进步，不同功能的电气或电子装置已被大量制造、贩卖并广泛使用，比如一般消费性家电及3C产品。而在制造这类电气或电子装置的相关电镀产业或电路制造产业中，常常会产生大量具污染性的废液，尤其是废酸液。同时，金属制品在使用中具有很多的优点，不同功能的金属制品被大量制造，并应用于工业生产和人们的生活中，而在制造各种各样的金属制品的生产中，也常常会产生大量具污染性的废液，尤其是废酸液。

废酸液一般包含具有可回收利用价值的硝酸或硫酸。目前对于废酸的处理方法一般采用化学中和法集中处理，用碱液及其他化学药液将废酸中和后过滤处理后排放，这样对废酸的处理成本比较高，并且显然是不符合现今之需求。此外，废酸液中酸液的回收一般是利用加热蒸馏方式以回收沸点较低温的酸液，比如沸点低于硫酸的硝酸，但是沸点高的硫酸则需要额外的回收设备处理。

因此，需要一种废酸回收再利用系统，可以将生产中产生的大量废酸液回收利用。

但另一方面，目前的酸纯化回用系统在经过处理后，仍然具有较高的盐度，而接近污酸，无法直接达到较高级别的回用标准。

目前，污酸的治理技术主要有：石灰法、石灰-铁盐法、硫化法、吸附和离子交换法。污酸废水具有量大，有毒元素含量高且成分复杂等特点，因此，如何选择可以工业化应用并具有经济可行性的处理方法，至关重要。其经济可行性与各方法所用的原料及消耗量，所得产物的后续处理难易程度密切相关。因此，对含有砷等重金属离子的污酸废水，一般采用多级组合处理方式，以实现除去多种有害杂质的目的。

作为污酸中砷的处理方法，萃取、离子交换法存在工艺复杂、处理成本高的问题；硫化钠沉淀法是将砷转化为硫化砷，经氧化、还原、结晶等工序制备三氧化二砷，该硫化钠沉淀法的砷回收利用率高，但其工艺流程长，处理费用高；石灰-铁盐法通过向含砷污酸中加入铁盐，使得含砷污酸中砷以砷铁共沉淀的形式沉淀析出，该方法处理含砷污酸成本低、工艺简单，但是在该方法中通常需要使用铁砷摩尔比4:1以上的铁盐，存在废渣量大，不利于废渣的最终处置或处理的缺点。

因此，需要发展和完善新的技术，以使废酸经过酸纯化回收后的能够达到回用的标准。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种酸纯化回用系统。

一种酸纯化回用系统，包括原液酸槽、搭载有酸回收树脂的第一酸纯化床、搭载有酸回收树脂的第二酸纯化床、一级中和沉淀反应槽、第一过滤器、一级脱硬度槽、第二过滤器、二级脱硬度槽及第三过滤器，所述第一酸纯化床包括进液端、高酸低盐端和低酸高盐端，所述第二酸纯化床包括次进液端、次高酸低盐端和次低酸高盐端，其中：

所述原液酸槽的出液端连接所述第一酸纯化床的进液端，用于向所述第一酸纯化床输入高酸低盐的原液。

所述第一酸纯化床的高酸低盐端连接所述第二酸纯化床的次进液端，用于向所述第二酸纯化床输入经过所述第一酸纯化床处理后分离出的高酸低盐的处理液。

所述第一酸纯化床的低酸高盐端和所述第二酸纯化床的次低酸高盐端均连接所述一级中和沉淀反应槽，所述第二酸纯化床的次高酸低盐端连接清酸回用管路。

所述一级中和沉淀反应槽、所述第一过滤器、所述一级脱硬度槽、所述第二过滤器、所述二级脱硬度槽及所述第三过滤器依次连接，所述第三过滤器连接清水回用管路。

优选的，所述第一酸纯化床和所述第二酸纯化床分别设置有用于对酸回收树脂进行反洗的纯水供水管路。

优选的，在所述第一酸纯化床的高酸低盐端和所述第二酸纯化床的次进液端之间设置有过渡酸槽。

优选的，所述第一酸纯化床的低酸高盐端和所述一级中和沉淀反应槽之间设置有第一废酸槽，所述第二酸纯化床的次低酸高盐端和所述一级中和沉淀反应槽之间设置有第二废酸槽，所述第一废酸槽与所述第二废酸槽相同或不同。

优选的，所述酸纯化回用系统还包括向所述二级脱硬度槽投放碳酸钠的碳酸钠投料装置。

优选的，所述酸纯化回用系统还包括向所述一级脱硬度槽内的液体通入二氧化碳气体的二氧化碳供气装置。通过二氧化碳后，在溶液中形成碳酸根离子，可以用于沉淀钙、镁等金属离子。

优选的，所述酸纯化回用系统还包括：向所述一级中和沉淀反应槽投入碱料的石灰乳液投料装置和/或电石渣液投料装置，向所述一级中和沉淀反应槽投入脱砷处理剂的硫酸亚铁投料装置，以及设置在所述一级中和沉淀反应槽底部的曝气装置。

其中，酸回收树脂为一类现有的树脂，该类树脂表面带有强电荷，能够吸附强酸，当含酸溶液流过树脂层时，强酸被树脂吸附。该类树脂的再生用清水即可，逆向进水，挤出强酸，例如，飞博乐公司生产的FBL-11等树脂，杜笙A-32Fine Mesh树脂，等。

本系统的出液为低酸低盐的可回用清水，相较于现有技术的酸纯化系统，可以提供更适宜回用的酸、盐含量更低的回用清水。经中和沉淀反应槽处理的低酸低盐的废水，经过一级脱硬度槽的二氧化碳脱硬度后，硬度由2000mg/L左右显著降低到400mg/L。废水进一步经过二级脱硬度槽的碳酸钠脱硬度后，硬度由400mg/L左右显著降低到50mg/L左右，即可直接再进行利用。

该系统简洁，效率高，工艺条件温和，运行成本较低，可广泛应用于冶炼烟气制酸的净化稀酸处理、硫酸工业烟气洗涤排放废硫酸的回收、金属点解或电积排放的高酸残液的处理等其他高浓度无机酸的酸回收与酸盐分离技术领域。

附图说明

图1是本发明所提供的酸纯化回用系统的系统结构示意图。

附图1中，各标号所代表的部件列表如下：

1、原液酸槽，2、第一酸纯化床，3、过渡酸槽，4、第二酸纯化床，5、废酸槽，6、一级中和沉淀反应槽，7、石灰乳液投料装置，8、第一过滤器，9、一级脱硬度槽，10、二氧化碳供气装置，11、第二过滤器，12、纯水供水管路，13、清酸回用管路，14、清水回用管路，15、二级脱硬度槽，16、第三过滤器，17、碳酸钠投料装置，18、硫酸亚铁投料装置，19、曝气装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

在一个具体实施方式中，如图1所示，一种酸纯化回用系统，包括原液酸槽1、搭载有酸回收树脂的第一酸纯化床2、搭载有酸回收树脂的第二酸纯化床4、一级中和沉淀反应槽6、第一过滤器8、一级脱硬度槽9、第二过11滤器、二级脱硬度槽15及第三过滤器16。中和沉淀反应槽处设置有石灰乳液投料装置7、硫酸亚铁投料装置18和曝气装置19。一级脱硬度槽内处设置有二氧化碳供气装置10。二级脱硬度槽处设置有碳酸钠投料装置17。一级中和沉淀反应槽、一级脱硬度槽和二级脱硬度槽均设置有搅拌装置。

第一酸纯化床包括进液端、高酸低盐端和低酸高盐端，第二酸纯化床包括次进液端、次高酸低盐端和次低酸高盐端。在第一酸纯化床的高酸低盐端和第二酸纯化床的次进液端之间设置有过渡酸槽3。第一酸纯化床的低酸高盐端和第二酸纯化床的次低酸高盐端与一级中和沉淀反应槽之间设置有废酸槽5。

废酸槽、一级中和沉淀反应槽、第一过滤器、一级脱硬度槽、第二过滤器、二级脱硬度槽及第三过滤器依次连接，第三过滤器连接清水回用管路14。

原液酸槽的出液端连接第一酸纯化床的进液端，用于向第一酸纯化床输入高酸低盐的原液。

第一酸纯化床的高酸低盐端连接第二酸纯化床的次进液端，用于向第二酸纯化床输入经过第一酸纯化床处理后分离出的高酸低盐的处理液。

第一酸纯化床的低酸高盐端和第二酸纯化床的次低酸高盐端均连接一级中和沉淀反应槽，第二酸纯化床的次高酸低盐端连接清酸回用管路13。

第一酸纯化床的低酸高盐端和第二酸纯化床的次低酸高盐端均在汇集于同一条管路后，连接废酸槽，再连接一级中和沉淀反应槽。第二酸纯化床的次高酸低盐端出的酸液盐含量已经较低，经过与纯水的混合后，酸度得到降低，可连接清酸回用管路13供回用。

第一酸纯化床和第二酸纯化床分别设置有用于对酸回收树脂进行反洗的纯水供水管路12。其中，第一酸纯化床中的酸回收树脂在经过反洗后，可以得到部分的高酸低盐的废水而流向第二酸纯化床。在第二酸纯化床中，酸回收树脂在经过反洗后得到的高酸低盐与经过酸回收树脂分离出的高酸低盐，由于纯水的加入而降低了酸度。从而得到适宜回用的低酸低盐的回用清酸。

效果例

在云南一大型铜冶炼企业，冶炼烟气制硫酸净化段产生大量废酸，建厂时采用石灰—铁盐法对废酸进行中和处理，要耗费大量的石灰，产生大量的石膏渣，而且处理后的废水硬度太高不能回用于生产。经本发明所提供的技术方案改造后，石灰用量减少到原来的10％～20％，同样产生的石膏渣量减少为原来的10％～20％，废水处理后的硬度在50mg/l以下，可作为冷却水补水以及车间冲洗水回用生产。开车一月运行稳定后，主要技术技术指标如下表所示。

由上表可以看出，经本系统处理，酸度显著降低的同时，砷、铜、铅的含量、溶液的硬度都大幅降低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种酸纯化回用系统，其特征在于，包括原液酸槽、搭载有酸回收树脂的第一酸纯化床、搭载有酸回收树脂的第二酸纯化床、一级中和沉淀反应槽、第一过滤器、一级脱硬度槽、第二过滤器、二级脱硬度槽及第三过滤器，所述第一酸纯化床包括进液端、高酸低盐端和低酸高盐端，所述第二酸纯化床包括次进液端、次高酸低盐端和次低酸高盐端，其中：

所述原液酸槽的出液端连接所述第一酸纯化床的进液端，用于向所述第一酸纯化床输入高酸低盐的原液；

所述第一酸纯化床的高酸低盐端连接所述第二酸纯化床的次进液端，用于向所述第二酸纯化床输入经过所述第一酸纯化床处理后分离出的高酸低盐的处理液；

所述第一酸纯化床的低酸高盐端和所述第二酸纯化床的次低酸高盐端均连接所述一级中和沉淀反应槽，所述第二酸纯化床的次高酸低盐端连接清酸回用管路；

所述一级中和沉淀反应槽、所述第一过滤器、所述一级脱硬度槽、所述第二过滤器、所述二级脱硬度槽及所述第三过滤器依次连接，所述第三过滤器连接清水回用管路。

2.根据权利要求1所述的酸纯化回用系统，其特征在于：所述第一酸纯化床和所述第二酸纯化床分别设置有用于对酸回收树脂进行反洗的纯水供水管路。

3.根据权利要求1所述的酸纯化回用系统，其特征在于：在所述第一酸纯化床的高酸低盐端和所述第二酸纯化床的次进液端之间设置有过渡酸槽。

4.根据权利要求1所述的酸纯化回用系统，其特征在于：所述第一酸纯化床的低酸高盐端和所述一级中和沉淀反应槽之间设置有第一废酸槽，所述第二酸纯化床的次低酸高盐端和所述一级中和沉淀反应槽之间设置有第二废酸槽，所述第一废酸槽与所述第二废酸槽相同或不同。

5.根据权利要求1至4任一所述的酸纯化回用系统，其特征在于，所述酸纯化回用系统还包括：向所述一级中和沉淀反应槽投入碱料的石灰乳液投料装置和/或电石渣液投料装置，向所述一级中和沉淀反应槽投入脱砷处理剂的硫酸亚铁投料装置，以及设置在所述一级中和沉淀反应槽底部的曝气装置。

6.根据权利要求1至4任一所述的酸纯化回用系统，其特征在于：所述酸纯化回用系统还包括向所述一级脱硬度槽内的液体通入二氧化碳气体的二氧化碳供气装置。

7.根据权利要求1至4任一所述的酸纯化回用系统，其特征在于：所述酸纯化回用系统还包括向所述二级脱硬度槽投放碳酸钠的碳酸钠投料装置。