CN110204114A - 一种危化废酸的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种危化废酸的处理方法，包括步骤：向危化废酸中加入碱调pH至5‑7，然后经絮凝过滤，加入FeSO4和双氧水进行芬顿氧化处理，得处理液；处理液经减压蒸馏或真空喷雾干燥，然后经换热器回收热量得冷凝液；所得冷凝液经臭氧处理或微电解处理、活性炭处理、保安过滤、反渗透处理后，达标排放。本发明处理方法能够实现危化废酸的达标排放外，还能通过进一步处理得到产品盐，对危化废酸进行了综合利用，变废为宝。经本发明方法处理后，废酸水质可达到：CODcr降至100mg/L及以下，色度降至1及以下，盐含量痕量，其主要成分含量为水，能够有效实现达标排放。

Description

一种危化废酸的处理方法
技术领域
本发明涉及一种危化废酸的处理方法，属于废酸处理技术领域。
背景技术
危化废酸类别属于HW34 900-349-34，是指：生产、销售及使用过程中产生的失效、变质、不合格、淘汰、伪劣的强酸性擦洗粉、清洁剂、污迹去除剂以及其它废酸液及酸渣。本发所涉及的危化废酸约含有25-32％的盐酸，5-10％的二氧化钛(TiO2)，6-10％的四氯化钛(TiCl4)，5-12％的醇类、4-8％的烷类等有机物以及少量的硫酸钠、氯化镁等无机物，含水23％左右，pH＝(-2)-3，电导率大于等于100000μs/cm，CODcr为60000-70000mg/L，无毒，无重金属，但成分复杂，如果没有进行有效的处理而排放，会对环境造成严重污染。
现有的对于上述危化废酸的处理方法大多为直接用碱中和，然后进行排放；或者使用上述危化废酸来中和某些氯碱厂产生的废碱；但上述方法均对危化废酸中的有机物不做任何处理，排放后会对环境造成严重的污染。为此提出本发明。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种危化废酸的处理方法。经过本发明处理方法可以使盐成分有效的分离出，使所得到的达标排放水中盐含量痕量，CODcr降至100mg/L及以下，色度降至1及以下，其主要成分含量为水。
术语说明：
危化废酸：其成分如下：约含有25-32％的盐酸，5-10％的二氧化钛(TiO2)，6-10％的四氯化钛(TiCl4)，5-12％的醇类、4-8％的烷类等有机物以及少量的硫酸钠、氯化镁等无机物，含水23％左右，pH为(-2)-3，电导率大于等于100000μs/cm，CODcr为60000-70000mg/L，无重金属。
本发明的技术方案如下：
一种危化废酸的处理方法，包括步骤：
(1)向危化废酸中加入碱调pH至5-7，然后经絮凝过滤，加入FeSO4和双氧水进行芬顿氧化处理，经过滤得处理液；
(2)处理液经减压蒸馏或真空喷雾干燥，然后经换热器回收热量得冷凝液；所得冷凝液经臭氧处理或微电解处理、活性炭处理、保安过滤、反渗透处理后，达标排放。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、碳酸钠或碳酸氢钠。
根据本发明，步骤(1)中，絮凝过滤掉的是TiO2；从而可实现废物的再利用。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述FeSO4的质量和双氧水的体积比为0.1-1.0g/mL，双氧水的质量浓度为25-35％；优选的，步骤(1)中所述FeSO4的质量和双氧水的体积比为0.1-0.3g/mL，双氧水的质量浓度为30％。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述FeSO4的质量是危化废酸质量的0.1～0.5％。
根据本发明优选的，步骤(1)中所述芬顿氧化处理的温度为20-30℃，时间为20-40分钟。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述减压蒸馏或者真空喷雾干燥的真空度为(-0.05MPa)-(-0.1MPa)；所述减压蒸馏的温度为50-100℃，减压蒸馏至无冷凝液生成。上述真空度的减压蒸馏可以使液体低温沸腾，节能降耗。所述减压蒸馏目的是蒸出水分以及部分高温不凝有机物(即高温挥发有机物)，同时得浓缩液，浓缩液中主要含有盐类物质，可进行进一步处理来回收盐类物质，实现废物再利用。同样，经真空喷雾干燥可以得到冷凝液，同时得到固体粉末状产品(即盐类物质)，所得固体粉末状产品可作为融雪剂或工业盐，从而实现废物的再利用。
根据本发明，步骤(2)中所述臭氧处理可按现有技术。优选的，步骤(2)中所述臭氧处理是将冷凝液进行臭氧深度氧化处理，臭氧通入量为5-15g/L(指每升冷凝液中通入5-15g)，臭氧深度氧化处理时间为2-8h。根据冷凝液中污染物的含量，控制臭氧的通入量以及氧化处理时间，一般CODcr每降低100mg/L需要臭氧量在0.1-0.5mg/L。所述臭氧是臭氧发生器产生，所产生的臭氧优选经文丘里射流器抽入到冷凝液中进行强力混合。
根据本发明，步骤(2)中所述微电解处理可按现有技术。优选的，步骤(2)中所述微电解处理的电压控制在2-8v，冷凝液的停留时间为5-10小时；所述电极材料为碳-铁、碳-铝、碳-锌或碳-镍。所述微电解处理后还需经过滤的步骤。微电解处理时间根据冷凝液中污染物的含量来确定。一般CODcr每降低100mg/L，需要用电量在0.01-0.05度。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述活性炭处理是将活性炭加入经臭氧处理或微电解处理的冷凝液中，在温度0-50℃下处理10-30分钟；所述活性炭可为粉状活性炭、粒状活性炭、柱状活性炭或粉煤灰；活性炭的加入量为每吨经臭氧处理或微电解处理的冷凝液加入10-30kg。冷凝液通过活性炭处理，污染物被吸附。
根据本发明优选的，步骤(2)中所述保安过滤是过滤掉粒径大于等于0.05微米的固体颗粒。
根据本发明，步骤(2)中所述反渗透处理可按现有技术进行即可。优选的，步骤(2)中所述反渗透处理的压力为0.1-10MPa。
本发明的技术特点及有益效果如下：
1、本发明通过向危化废酸中加入碱进行中和；由于危化废酸中的二氧化钛(TiO2)本身不溶于水，其中的四氯化钛(TiCl4)与加入的水和碱反应生成TiO2和盐，通过后续絮凝过滤得到产品TiO2，实现了废物的再利用。然后进行芬顿氧化处理，降低废水中有机污染物含量，初步的降低废水的COD等，得到处理液。处理液进行减压蒸馏或真空喷雾干燥，经换热器回收热量得冷凝液，同时得到浓缩液或固体粉末状产品，所得浓缩液中主要含有盐类物质，可进行进一步处理来回收盐类物质，实现废物再利用，所得固体粉末状产品即为盐类物质，可作为融雪剂或工业盐，从而实现废物的再利用。冷凝液经进一步臭氧处理或微电解处理，将冷凝液中的绝大部分有机物分解为二氧化碳和水，或生成有机酸，从而除去了有机物。然后经活性炭处理，进一步吸附污染物被吸附；通过保安过滤除去悬浮物或细小杂质颗粒物，然后经过反渗透作用可以除去99.9％分子量大于100的有机物，最终实现废水的达标排放。
2、本发明处理方法是针对特定成分的危化废酸而设计的，各步骤不可或缺，均以前一步骤为基础，否则难以实现。本发明处理方法能够实现危化废酸的达标排放外，还能通过进一步处理得到产品盐，对危化废酸进行了综合利用，变废为宝。经本发明方法处理后，废酸水质可达到：CODcr降至100mg/L及以下，色度降至1及以下，盐含量痕量，其主要成分含量为水，能够有效实现达标排放。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
同时下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂、设备，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
下述实施例中，处理前危化废酸的水质：约含有28-30％的盐酸，7-9％的二氧化钛，6-8％的四氯化钛，10-12％醇类、6-8％烷类等有机物以及少量的硫酸钠、氯化镁等无机物，含水23％左右，无重金属。通过测定，其pH＝-1.5，电导率＝100000μs/cm，CODcr＝62800mg/L，BOD5无法测出，NH3-N基本为0，色度400。其来源于中国石化催化剂公司北京某子公司。
实施例1
一种危化废酸的处理方法，包括步骤：
(1)向1000mL的上述危化废酸中加入Ca(OH)2调pH至6，然后经絮凝过滤得到滤液以及固体TiO2。滤液加入2g FeSO4和10mL质量浓度为30％的双氧水于25℃下进行芬顿氧化处理30分钟，经过滤得处理液。
(2)处理液经减压蒸馏(压力-0.06Mpa，温度60℃)，经换热器回收热量得冷凝液，减压蒸馏至无冷凝液生成，同时得到浓缩液(主要含有氯化钙)，浓缩液可进一步进行处理得到盐类物质；臭氧经文丘里射流器抽入到冷凝液中进行强力混合6h(臭氧通入量为10g/L，即每升冷凝液中通入10g臭氧)，得经臭氧处理的冷凝液；然后加入粉状活性炭(活性炭加入量为20kg/每吨经臭氧处理的冷凝液)，25℃下处理10分钟；经保安过滤滤掉粒径大于等于0.05微米的固体颗粒；然后在5MPa下进行反渗透处理，出水即为合格的达标排放水，反渗透处理所得浓缩液可送回危化废酸储存罐进行重复处理。
经本实施例方法处理后，水质条件为：CODcr＝100mg/L,氨氮＝0mg/L，色度1，pH为7，电导率为98μs/cm，主要成分含量为水，盐痕量。
实施例2
一种危化废酸的处理方法，包括步骤：
(1)向1000mL的上述危化废酸中加入Mg(OH)2调pH至6，然后经絮凝过滤得到滤液以及固体TiO2。滤液加入3g FeSO4和10mL质量浓度为30％的双氧水于30℃下进行芬顿氧化处理30分钟，经过滤得处理液。
(2)处理液经真空喷雾干燥(真空度-0.09Mpa)，经换热器回收热量得冷凝液，同时得到工业盐MgCl2(含有少量其它盐杂质)；臭氧经文丘里射流器抽入到冷凝液中进行强力混合6h(臭氧通入量为10g/L，即每升冷凝液中通入10g臭氧)，得经臭氧处理的冷凝液；然后加入粉状活性炭(活性炭加入量为30kg/每吨经臭氧处理的冷凝液)，30℃下处理10分钟；经保安过滤滤掉粒径大于等于0.05微米的固体颗粒；然后在8MPa下进行反渗透处理，出水即为合格的达标排放水，反渗透处理所得浓缩液可送回危化废酸储存罐进行重复处理。
经本实施例方法处理后，水质条件为：CODcr＝90mg/L,氨氮＝0mg/L，色度1，pH为7.6，电导率为102μs/cm，主要成分含量为水，盐痕量。
实施例3
一种危化废酸的处理方法，包括步骤：
(1)向1000mL的上述危化废酸中加入Mg(OH)2调pH至6，然后经絮凝过滤得到滤液以及固体TiO2。滤液加入3g FeSO4和15mL质量浓度为30％的双氧水于20℃下进行芬顿氧化处理40分钟，经过滤得处理液。
(2)处理液经真空喷雾干燥(压力-0.05Mpa)，经换热器回收热量得冷凝液，同时得到工业盐MgCl2(含有少量其它盐杂质)；将冷凝液通入微电解池中，加入碳-铝电极，控制电压为4-6v，进行微电解处理，冷凝液的停留时间为8h，经过滤得经微电解处理的冷凝液；然后加入粉状活性炭(活性炭加入量为30kg/每吨经臭氧处理的冷凝液)，30℃下处理10分钟；经保安过滤滤掉粒径大于等于0.05微米的固体颗粒；然后在8MPa下进行反渗透处理，出水即为合格的达标排放水，反渗透处理所得浓缩液可送回危化废酸储存罐进行重复处理。
经本实施例方法处理后，水质条件为：CODcr＝88mg/L,氨氮＝0mg/L，色度1，pH为8.0，电导率为103μs/cm，主要成分含量为水，盐痕量。

Claims (10)

1.一种危化废酸的处理方法，包括步骤：
(1)向危化废酸中加入碱调pH至5-7，然后经絮凝过滤，加入FeSO4和双氧水进行芬顿氧化处理，经过滤得处理液；
(2)处理液经减压蒸馏或真空喷雾干燥，然后经换热器回收热量得冷凝液；所得冷凝液经臭氧处理或微电解处理、活性炭处理、保安过滤、反渗透处理后，达标排放。
2.根据权利要求1所述危化废酸的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、碳酸钠或碳酸氢钠。
3.根据权利要求1所述危化废酸的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述FeSO4的质量和双氧水的体积比为0.1-1.0g/mL，双氧水的质量浓度为25-35％；优选的，步骤(1)中所述FeSO4的质量和双氧水的体积比为0.1-0.3g/mL，双氧水的质量浓度为30％。
4.根据权利要求1所述危化废酸的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述FeSO4的质量是危化废酸质量的0.1～0.5％。
5.根据权利要求1所述危化废酸的处理方法，其特征在于，步骤(1)中所述芬顿氧化处理的温度为20-30℃，时间为20-40分钟。
6.根据权利要求1所述危化废酸的处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述减压蒸馏或者真空喷雾干燥的真空度为(-0.05MPa)-(-0.1MPa)；所述减压蒸馏的温度为50-100℃，减压蒸馏至无冷凝液生成。
7.根据权利要求1所述危化废酸的处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述臭氧处理是将冷凝液进行臭氧深度氧化处理，臭氧通入量为5-15g/L，臭氧深度氧化处理时间为2-8h。
8.根据权利要求1所述危化废酸的处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述微电解处理的电压控制在2-8v，冷凝液的停留时间为5-10小时；所述电极材料为碳-铁、碳-铝、碳-锌或碳-镍。
9.根据权利要求1所述危化废酸的处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述活性炭处理是将活性炭加入经臭氧处理或微电解处理的冷凝液中，在温度0-50℃下处理10-30分钟；所述活性炭可为粉状活性炭、粒状活性炭、柱状活性炭或粉煤灰；活性炭的加入量为每吨经臭氧处理或微电解处理的冷凝液加入10-30kg。
10.根据权利要求1所述危化废酸的处理方法，其特征在于，步骤(2)中所述保安过滤是过滤掉粒径大于等于0.05微米的固体颗粒；所述反渗透处理的压力为0.1-10MPa。
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