CN110981014A - 一种含铁废硫酸资源化回收工艺 - Google Patents

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徐敬生
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Abstract

本发明公开了一种含铁废硫酸资源化回收工艺，主要包括以下步骤：S1预处理：对含酸废水进行多级过滤处理，去除杂质，使其符合扩散渗析器的要求；S2渗析处理：将预处理后含酸废水通入扩散渗析器中，进行扩散渗析处理后分别得到浓酸和废液；S3后处理：将所得浓酸进行蒸发得到再生硫酸，蒸发过程产生冷凝水进生化系统进行处理；将所得废液加碱进行酸碱中和处理后进行排放。本发明工艺方法能高效分离回收含铁废硫酸中的硫酸，具有操作简单、无二次污染、硫酸回收率和品质高等优点，具有潜在应用前景。

Description

一种含铁废硫酸资源化回收工艺
技术领域
本发明涉及废酸资源化利用技术领域，具体是涉及一种含铁废硫酸资源化回收工艺。
背景技术
硫酸是重要的基础化工原料之一，广泛应用于化肥、钛白粉、化纤、饲料、制药等行业，对提高人民生活水平，推动社会现代化发展具有深远意义。然而，大规模使用硫酸随之产生废硫酸必然会增加，同时大多数工业反应器都是铁制品，使得废硫酸中含有一定浓度的铁离子。这些含铁废硫酸直接周围的环境必然会造成环境污染，同时这也一种资源的浪费。因此，不断优化含铁废硫酸资源化工艺，切实提升废硫酸的利用率对适用新的环保规定以及促进各行业绿色可持续发展具有重要意义。
目前废硫酸资源化回收技术主要包括蒸发浓缩技术、氧化技术、萃取技术、结晶技术。其中蒸发浓缩技术以及氧化技术能高效回收含有机物的废硫酸，但不适于含铁等无机盐废硫酸回收中；萃取技术能高效去除废硫酸中各类杂质，然而大多数萃取剂是易燃易爆的有机物，存在二次污染以及爆炸的风险；结晶技术既能回收硫酸又能回收废硫酸中携带杂质，然而该方法应用于含中、低浓度废硫酸回收过程，消耗能耗较大。因此，针对以上问题以及含铁废硫酸的特点，开发一种新型的回收工艺以及装置具有潜在应用前景。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种含铁废硫酸资源化回收工艺。
本发明的技术方案是:一种含铁废硫酸资源化回收工艺，主要包括以下步骤：
S1预处理：对含酸废水进行多级过滤处理，去除杂质，使其符合扩散渗析器的要求；
S2渗析处理：将预处理后含酸废水通入扩散渗析器中，进行扩散渗析处理后分别得到浓酸和废液；
S3后处理：将所得浓酸进行蒸发得到再生硫酸，蒸发过程产生冷凝水进生化系统进行处理；将所得废液加碱进行酸碱中和处理后进行排放。采用上述回收工艺，与中和法相比，降低了碱的使用量，大幅度降低了污泥产生量，减少了二次污染，有显著的环境效益，可以获得杂质含量较低的再生酸，可以明显提高经济效益。
进一步地，所述去除杂质的工艺方法具体为：在含酸废水中按照(3～5)：95的质量比例加入调质剂进行沉淀除杂，期间，在池面设置超声波电声转换器朝向液面进行辅助处理，所述电声转换器产生振动的频率为40～70KHZ，处理时间为3～5min。通过加入上述比例的调质剂，可以有效去除杂质使料液符合进入扩散渗析器要求，同时通过附加超声波电声转化器对沉淀除杂进行辅助处理，利用上述振动频率可有效提高沉淀除杂的速率，加速沉淀的进行。
更进一步地，所述调质剂按质量分数计由2～6份硫化钠、1～2份石粉、5～12份飞灰混合而成。采用该配比范围下制备的调质剂，可以有效去除强氧化剂、强还原剂等不满足通入扩散渗析器的物质。
进一步地，所述酸碱中和处理所使用的中和剂为石灰石、苏打、氢氧化钠、飞灰中的一种或多种。
进一步地，所述回收工艺通过一体式回收装置进行处理，所述一体式回收装置主要包括除杂沉降池、袋式过滤器、保安过滤器、扩散渗析器、蒸发器，所述除杂沉降池、袋式过滤器、保安过滤器、扩散渗析器依次通过管道连接，所述扩散渗析器还通过管道连接有水储罐、浓酸储罐、残液储罐，所述蒸发器与浓酸储罐通过管道连接。通过一体式回收装置的设计，使其有效搭配上述回收工艺进行一体化的回收处理，提高回收效果，提高工艺处理效率。
更进一步地，所述扩散渗析器选用TWDD-128-400A型扩散渗析器，并配设4台，所述每台扩散渗析器配备4支流量计，两支为一组分别用于控制进口和测量出口流量，其中出口处流量计安装在扩散渗析器保护面板上，进口处流量计安装在控制支架上。
更进一步地，所述袋式过滤器包括过滤壳体、载板、清洗环、滤袋，所述过滤壳体内上部设有所述载板，所述滤袋上部与载板中部通孔处设置的转动环连接，所述转动环通过驱动电机驱动转动，
所述清洗环设置在与滤袋位置对应处的过滤壳体内壁，清洗环上设有多组清洗棒，所述清洗棒交错分布与清洗环侧壁，其下端通过转轴与清洗环侧壁连接，清洗棒中部通过活塞推杆组件与清洗环连接，所述活塞推杆组件包括套筒、活塞杆，所述套筒后端与清洗环内部连通，套筒前部设有凸出环仓，所述凸出环仓与活塞杆壁位置对应处周向设有多个通孔，凸出环仓两侧各通过一个通液软管与清洗棒连通，所述活塞杆前端与清洗棒连接，其后端与套筒内活塞连接，所述清洗棒前端设有弹性刷毛杆、清洗喷头；所述活塞推杆组件上套设有回复弹簧，所述回复弹簧两端分别与套筒、清洗棒连接；所述过滤壳体外壁与清洗环上部位置对应处设有清洗进液口，过滤壳体上顶面设有入液口，所述清洗进液口、入液口通过管道与手动多路阀连接，所述手动多路阀具体为三通管，其支管管道处设置有手动控制阀。通过袋式过滤器的结构设计，利用水流冲击力使清洗棒转动贴近滤袋，同时通过滤袋的缓慢转动，利用弹性刷毛杆和清洗喷头的作用对滤袋进行快速反冲洗，同时通过设置手动多路阀可以使装置不用单设清洗泵，即可控制进液对应支管进行随时清洗，操作简便。
更进一步地，所述保安过滤器包括包括筒体、上层隔板、下层隔板，滤芯；所述筒体上顶面设有密封盖，所述密封盖上设有排气口，筒体下底面设有排放口；
所述上层隔板、下层隔板分别设于筒体的内上部、内下部，所述上层隔板上周向等间距设有四组用于安插滤芯的安插孔，所述安插孔之间的空隙设有多组落液孔，安插孔上配置有用于卡接滤芯的安插盖，所述安插盖下底面设有用于卡接滤芯的环形卡爪，所述环形卡爪的各个卡爪上部与其安插盖下底面的滑槽连接，且设有卡爪弹簧与其滑槽端壁连接，所述上层隔板中心处设有传动杆并延伸至下层隔板中心处，所述下层隔板与各个安插盖位置对应处各设有一个放置孔槽，所述放置孔槽外周配设有用于紧固密封的密封套圈；
所述密封套圈、安插盖外圆周面下部均设有连接螺纹，所述放置孔槽、安插孔的内壁均设有对接螺纹，密封套圈、安插盖外圆周面上部均设有一个用于拨动转动的横向拨动杆，所述每个横向拨动杆均配设有一个拨动组件，所述拨动组件包括驱动环、竖向驱动杆，所述竖向驱动杆上端与横向拨动杆上的套环穿套连接，其下端与驱动环连接，所述各个驱动环内侧设有转动齿环与其啮合，所述转动齿环通过连接杆与传动杆连接，所述传动杆上端设有转轮。通过保安过滤器的结构设计，利用传动杆驱动并配合拨动组件等结构，实现同时控制各个滤芯安装和拆卸，从而增强对滤芯快速更换效率，同时安插盖通过多组卡爪及其相应结构设计，可以快速对滤芯进行装夹及固定，进而提高滤芯的更换效率。
更进一步地，所述滤芯选用型号为128-400A的聚砜类强酸性均相阴离子交换膜。
本发明的工作方法为：
将含酸废水通过除杂沉降池、袋式过滤器、保安过滤器处理后，得到符合通入扩散渗析器的料液，通过扩散渗析器的扩散渗析处理，分别得到浓酸和废液，并通过管道分别流入浓酸储罐、残液储罐，浓酸储罐内浓酸通过后接的蒸发器进行蒸发冷凝水去生化系统处理得到再生硫酸，残液储罐内废液通过加入中和剂中和后排放；
扩散渗析器的工作原理为：由一定数量的膜组成不同数量的结构单元；其中每个单元由一张阴离子均相膜隔开成渗析室和扩散室(B)，阴离子均相膜的两侧分别通入废酸液及接受液时，废酸液侧的游离酸及其盐的浓度远高于水的一侧。由于浓度梯度的存在，废酸中的游离酸及其盐类有向B室渗透的趋势，但膜是有选择透过性的，它不会让每种离子以均等的机会通过。首先阴离子膜骨架本身带正电荷，在溶液中具有吸引带负电水化离子而排斥带正电荷水化离子的特性，故在浓度差的作用下，废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧，同时根据电中性要求，也会夹带带正电荷的离子，由于H+的水化半径比较小，电荷较少；而金属盐的水化离子半径较大，又是高价的，因此H+会优先通过膜，这样废液中的酸就会被分离出来。由于采用逆流操作，在废液出口处，酸室中的游离酸酸虽因扩散而大大降低浓度，仍比进口水中游离酸的浓度高，加上实际做膜时，可以通过侧基取代控制膜的含水量和孔径；
袋式过滤器的工作原理为：含酸废水通入过滤壳体内，通过转动环处通孔流入滤袋内将悬浮物去除，并通过出液口、管道流入保安过滤器进行二级过滤处理，期间，若需要进行滤袋的清洗，则通过手动多路阀的手动控制阀关闭流入入液口的支管，同时开启流入清洗进液口的支管，切换完毕后，液体通过清洗进液口流入清洗环内，进而流入活塞推杆组件，用过活塞推杆组件的作用使清洗棒沿着转轴向外转动使弹性刷毛杆、清洗喷头贴合滤袋，并通过驱动电机的驱动作用使滤袋缓慢转动进行360°反冲洗；
其中，活塞推杆组件的工作原理：当液体注入活塞推杆组件时，通过液体的冲压使活塞沿着套筒箱靠近滤袋一侧运动，通过活塞杆作用使清洗棒沿着转轴向外转动使弹性刷毛杆、清洗喷头贴合滤袋，当运动超过凸出环仓处后，液体通过通孔注入凸出环仓，进而通过通液软管将液体导入清洗棒内，通过清洗喷头喷出；
保安过滤器的工作原理为：含酸废水通入筒体内，通过上层隔板的落液孔下落至上层隔板与下层隔板之间，通过各个滤芯过滤后并通过其内中心的放置孔槽下落至筒体底部，随后通过排放口、管道流入扩散渗析器，期间，如需要进行滤芯的更换，则反转转轮转动齿环转动而带动拨动组件的驱动环转动，通过驱动环转动使竖向驱动杆转动，继而通过竖向驱动杆与横向波动杆的套环匹配关系拨动安插盖、密封套圈，使安插盖反旋而出，密封套圈反旋松动，通过安插盖拔出滤芯，将安插盖上的各个卡爪沿着滑槽向外掰后取下旧滤芯，并将新滤芯通过卡爪及其卡爪弹簧弹力卡住新滤芯，与上述原理相反，将各个新滤芯安装回上层隔板、下层隔板处。
本发明的有益效果是:
(1)本发明的回收工艺能高效分离回收含铁废硫酸中的硫酸，具有操作简单、无二次污染、硫酸回收率和品质高等优点，具有潜在应用前景。
(2)本发明一体式回收装置的设计，使其能够有效搭配本发明的回收工艺进行高效含酸废水中硫酸的回收处理，提高工艺处理效率和回收效果。
(3)本发明通过袋式过滤器的结构设计，利用水流冲击力使清洗棒转动贴近滤袋，利用弹性刷毛杆和清洗喷头的作用对滤袋进行快速反冲洗，同时通过设置手动多路阀可以使装置不用单设清洗泵，即可控制进液对应支管进行随时清洗，操作简便。
(4)本发明通过保安过滤器的结构设计，利用传动杆驱动并配合拨动组件等结构，实现同时控制各个滤芯安装和拆卸，从而增强对滤芯快速更换效率。
附图说明
图1是本发明回收工艺的整体工艺流程图。
图2是本发明一体式回收装置的整体示意图。
图3是本发明袋式过滤器的结构示意图。
图4是本发明清洗棒的结构示意图。
图5是本发明保安过滤器的结构示意图。
图6是本发明图5的A处结构放大图。
图7是本发明上层隔板的俯视结构示意图。
图8是本发明图7的B处结构放大图。
图9是本发明安插盖的仰视图。
其中，1-除杂沉降池、2-袋式过滤器、21-过滤壳体、211-清洗进液口、212-入液口、22-载板、221-转动环、222-驱动电机、23-清洗环、24-滤袋、25-清洗棒、26-活塞推杆组件、261-套筒、262-活塞杆、263-活塞、264-通孔、265-凸出环仓、266-回复弹簧、267-通液软管、27-弹性刷毛杆、28-清洗喷头、29-手动多路阀、291-手动控制阀、3-保安过滤器、31-筒体、311-密封盖、312-排气口、313-排放口、32-上层隔板、321-安插孔、322-落液孔、33-下层隔板、331-放置孔槽、34-滤芯、35-安插盖、351-卡爪、352-滑槽、353-卡爪弹簧、36-传动杆、361-转动齿环、362-转轮、37-密封套圈、38-横向拨动杆、381-套环、39-拨动组件、391-驱动环、392-竖向驱动杆、4-扩散渗析器、5-蒸发器、6-水储罐、7-浓酸储罐、8-残液储罐。
具体实施方式
实施例1
一种含铁废硫酸资源化回收工艺，主要包括以下步骤：
S1预处理：对含酸废水进行多级过滤处理，去除杂质，使其符合扩散渗析器的要求；
其中，去除杂质的工艺方法具体为：在含酸废水中按照3：95的质量比例加入调质剂进行沉淀除杂，期间，在池面设置超声波电声转换器朝向液面进行辅助处理，电声转换器产生振动的频率为40KHZ，处理时间为3min。调质剂按质量分数计由2份硫化钠、1份石粉、5份飞灰混合而成。采用该配比范围下制备的调质剂，可以有效去除强氧化剂、强还原剂等不满足通入扩散渗析器的物质。通过加入上述比例的调质剂，可以有效去除杂质使料液符合进入扩散渗析器要求，同时通过附加超声波电声转化器对沉淀除杂进行辅助处理，利用上述振动频率可有效提高沉淀除杂的速率，加速沉淀的进行。
S2渗析处理：将预处理后含酸废水通入扩散渗析器中，进行扩散渗析处理后分别得到浓酸和废液；
S3后处理：将所得浓酸进行蒸发得到再生硫酸，蒸发过程产生冷凝水进生化系统进行处理；将所得废液加碱进行酸碱中和处理后进行排放。其中，酸碱中和处理所使用的中和剂为石灰石、苏打、氢氧化钠、飞灰中的一种或多种。
采用上述回收工艺，与中和法相比，降低了碱的使用量，大幅度降低了污泥产生量，减少了二次污染，有显著的环境效益，可以获得杂质含量较低的再生酸，可以明显提高经济效益。
实施例2
一种含铁废硫酸资源化回收工艺，主要包括以下步骤：
S1预处理：对含酸废水进行多级过滤处理，去除杂质，使其符合扩散渗析器的要求；
其中，去除杂质的工艺方法具体为：在含酸废水中按照4：95的质量比例加入调质剂进行沉淀除杂，期间，在池面设置超声波电声转换器朝向液面进行辅助处理，电声转换器产生振动的频率为60KHZ，处理时间为4min。调质剂按质量分数计由5份硫化钠、2份石粉、9份飞灰混合而成。采用该配比范围下制备的调质剂，可以有效去除强氧化剂、强还原剂等不满足通入扩散渗析器的物质。通过加入上述比例的调质剂，可以有效去除杂质使料液符合进入扩散渗析器要求，同时通过附加超声波电声转化器对沉淀除杂进行辅助处理，利用上述振动频率可有效提高沉淀除杂的速率，加速沉淀的进行。
S2渗析处理：将预处理后含酸废水通入扩散渗析器中，进行扩散渗析处理后分别得到浓酸和废液；
S3后处理：将所得浓酸进行蒸发得到再生硫酸，蒸发过程产生冷凝水进生化系统进行处理；将所得废液加碱进行酸碱中和处理后进行排放。其中，酸碱中和处理所使用的中和剂为石灰石、苏打、氢氧化钠、飞灰中的一种或多种。
采用上述回收工艺，与中和法相比，降低了碱的使用量，大幅度降低了污泥产生量，减少了二次污染，有显著的环境效益，可以获得杂质含量较低的再生酸，可以明显提高经济效益。
实施例3
一种含铁废硫酸资源化回收工艺，主要包括以下步骤：
S1预处理：对含酸废水进行多级过滤处理，去除杂质，使其符合扩散渗析器的要求；
其中，去除杂质的工艺方法具体为：在含酸废水中按照5：95的质量比例加入调质剂进行沉淀除杂，期间，在池面设置超声波电声转换器朝向液面进行辅助处理，电声转换器产生振动的频率为70KHZ，处理时间为5min。调质剂按质量分数计由6份硫化钠、2份石粉、12份飞灰混合而成。采用该配比范围下制备的调质剂，可以有效去除强氧化剂、强还原剂等不满足通入扩散渗析器的物质。通过加入上述比例的调质剂，可以有效去除杂质使料液符合进入扩散渗析器要求，同时通过附加超声波电声转化器对沉淀除杂进行辅助处理，利用上述振动频率可有效提高沉淀除杂的速率，加速沉淀的进行。
S2渗析处理：将预处理后含酸废水通入扩散渗析器中，进行扩散渗析处理后分别得到浓酸和废液；
S3后处理：将所得浓酸进行蒸发得到再生硫酸，蒸发过程产生冷凝水进生化系统进行处理；将所得废液加碱进行酸碱中和处理后进行排放。其中，酸碱中和处理所使用的中和剂为石灰石、苏打、氢氧化钠、飞灰中的一种或多种。
采用上述回收工艺，与中和法相比，降低了碱的使用量，大幅度降低了污泥产生量，减少了二次污染，有显著的环境效益，可以获得杂质含量较低的再生酸，可以明显提高经济效益。
预处理后料液符合进入扩散渗析器的如下技术要求：
(1)不含强氧化剂(如六价铬)、强还原剂；
(2)不含苯酚、苯磺酸、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、甲苯等有机物；
(3)因系统流速较低，要求进水SS≤1ppm，防止堵塞设备；
(4)对回收的酸碱体系，纯水进水需留意易结垢的金属离子浓度，避免出现难溶物沉淀；
(5)油脂类物质需去除，要求废液进水的油脂类含量≤1ppm。
上述回收工艺通过一体式回收装置进行处理，如图2所示，一体式回收装置主要包括除杂沉降池1、袋式过滤器2、保安过滤器3、扩散渗析器4、蒸发器5，除杂沉降池1、袋式过滤器2、保安过滤器3、扩散渗析器4依次通过管道连接，扩散渗析器4还通过管道连接有水储罐6、浓酸储罐7、残液储罐8，蒸发器5与浓酸储罐7通过管道连接。通过一体式回收装置的设计，使其有效搭配上述回收工艺进行一体化的回收处理，提高回收效果，提高工艺处理效率。
其中，扩散渗析器4选用TWDD-128-400A型扩散渗析器，并配设4台，每台扩散渗析器配备4支流量计，两支为一组分别用于控制进口和测量出口流量，其中出口处流量计安装在扩散渗析器4保护面板上，进口处流量计安装在控制支架上。
如图3-4所示，袋式过滤器2包括过滤壳体21、载板22、清洗环23、滤袋24，过滤壳体21内上部设有载板22，滤袋24上部与载板22中部通孔处设置的转动环221连接，转动环221通过驱动电机222驱动转动，清洗环23设置在与滤袋24位置对应处的过滤壳体21内壁，清洗环23上设有多组清洗棒25，清洗棒25交错分布与清洗环23侧壁，其下端通过转轴与清洗环23侧壁连接，清洗棒25中部通过活塞推杆组件26与清洗环23连接，活塞推杆组件26包括套筒261、活塞杆262，套筒261后端与清洗环23内部连通，套筒261前部设有凸出环仓265，凸出环仓265与活塞杆262壁位置对应处周向设有多个通孔264，凸出环仓265两侧各通过一个通液软管267与清洗棒25连通，活塞杆262前端与清洗棒25连接，其后端与套筒261内活塞263连接，清洗棒25前端设有弹性刷毛杆27、清洗喷头28；活塞推杆组件26上套设有回复弹簧266，回复弹簧266两端分别与套筒261、清洗棒25连接；过滤壳体21外壁与清洗环23上部位置对应处设有清洗进液口211，过滤壳体21上顶面设有入液口212，清洗进液口211、入液口212通过管道与手动多路阀29连接，手动多路阀29具体为三通管，其支管管道处设置有手动控制阀291。通过袋式过滤器2的结构设计，利用水流冲击力使清洗棒25转动贴近滤袋24，同时通过滤袋24的缓慢转动，利用弹性刷毛杆27和清洗喷头28的作用对滤袋24进行快速反冲洗，同时通过设置手动多路阀29可以使装置不用单设清洗泵，即可控制进液对应支管进行随时清洗，操作简便。
如图5-9所示，保安过滤器3包括包括筒体31、上层隔板32、下层隔板33，滤芯34；滤芯34选用过滤精度5微米的20英寸长熔喷聚丙烯滤芯，筒体31上顶面设有密封盖311，密封盖311上设有排气口312，筒体31下底面设有排放口313；上层隔板32、下层隔板33分别设于筒体31的内上部、内下部，上层隔板32上周向等间距设有四组用于安插滤芯34的安插孔321，安插孔321之间的空隙设有多组落液孔322，安插孔321上配置有用于卡接滤芯34的安插盖35，安插盖35下底面设有用于卡接滤芯34的环形卡爪，环形卡爪的各个卡爪351上部与其安插盖35下底面的滑槽352连接，且设有卡爪弹簧353与其滑槽352端壁连接，上层隔板32中心处设有传动杆36并延伸至下层隔板33中心处，下层隔板33与各个安插盖35位置对应处各设有一个放置孔槽331，放置孔槽331外周配设有用于紧固密封的密封套圈37；密封套圈37、安插盖35外圆周面下部均设有连接螺纹，放置孔槽331、安插孔321的内壁均设有对接螺纹，密封套圈37、安插盖321外圆周面上部均设有一个用于拨动转动的横向拨动杆38，每个横向拨动杆38均配设有一个拨动组件39，拨动组件39包括驱动环391、竖向驱动杆392，竖向驱动杆392上端与横向拨动杆38上的套环381穿套连接，其下端与驱动环391连接，各个驱动环391内侧设有转动齿环361与其啮合，转动齿环361通过连接杆与传动杆36连接，传动杆36上端设有转轮362。通过保安过滤器3的结构设计，利用传动杆36驱动并配合拨动组件39等结构，实现同时控制各个滤芯34安装和拆卸，从而增强对滤芯34快速更换效率，同时安插盖35通过多组卡爪351及其相应结构设计，可以快速对滤芯34进行装夹及固定，进而提高滤芯34的更换效率。
上述一体化回收装置的工作方法为：
如图1所示回收工艺流程，将含酸废水通过除杂沉降池1、袋式过滤器2、保安过滤器3处理后，得到符合通入扩散渗析器4的料液，通过扩散渗析器4的扩散渗析处理，分别得到浓酸和废液，并通过管道分别流入浓酸储罐7、残液储罐8，浓酸储罐7内浓酸通过后接的蒸发器5进行蒸发冷凝水去生化系统处理得到再生硫酸，残液储罐8内废液通过加入中和剂中和后排放；
扩散渗析器4的工作原理为：由一定数量的膜组成不同数量的结构单元；其中每个单元由一张阴离子均相膜隔开成渗析室A和扩散室(B)，阴离子均相膜的两侧分别通入废酸液及接受液纯水时，废酸液侧的游离酸及其盐的浓度远高于水的一侧。由于浓度梯度的存在，废酸中的游离酸及其盐类有向B室渗透的趋势，但膜是有选择透过性的，它不会让每种离子以均等的机会通过。首先阴离子膜骨架本身带正电荷，在溶液中具有吸引带负电水化离子而排斥带正电荷水化离子的特性，故在浓度差的作用下，废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧，同时根据电中性要求，也会夹带带正电荷的离子，由于H+的水化半径比较小，电荷较少；而金属盐的水化离子半径较大，又是高价的，因此H+会优先通过膜，这样废液中的酸就会被分离出来。由于采用逆流操作，在废液出口处，酸室中的游离酸酸虽因扩散而大大降低浓度，仍比进口水中游离酸的浓度高，加上实际做膜时，可以通过侧基取代控制膜的含水量和孔径；
袋式过滤器2的工作原理为：含酸废水通入过滤壳体21内，通过转动环221处通孔流入滤袋24内将悬浮物去除，并通过出液口、管道流入保安过滤器3进行二级过滤处理，期间，若需要进行滤袋24的清洗，则通过手动多路阀29的手动控制阀291关闭流入入液口212的支管，同时开启流入清洗进液口211的支管，切换完毕后，液体通过清洗进液口211流入清洗环23内，进而流入活塞推杆组件26，用过活塞推杆组件26的作用使清洗棒25沿着转轴向外转动使弹性刷毛杆27、清洗喷头28贴合滤袋24，并通过驱动电机222的驱动作用使滤袋24缓慢转动进行360°反冲洗；
其中，活塞推杆组件26的工作原理：当液体注入活塞推杆组件26时，通过液体的冲压使活塞263沿着套筒261箱靠近滤袋24一侧运动，通过活塞杆262作用使清洗棒25沿着转轴向外转动使弹性刷毛杆27、清洗喷头28贴合滤袋24，当运动超过凸出环仓265处后，液体通过通孔264注入凸出环仓265，进而通过通液软管267将液体导入清洗棒25内，通过清洗喷头28喷出；
保安过滤器3的工作原理为：含酸废水通入筒体31内，通过上层隔板32的落液孔322下落至上层隔板32与下层隔板33之间，通过各个滤芯34过滤后并通过其内中心的放置孔槽331下落至筒体31底部，随后通过排放口313、管道流入扩散渗析器4，期间，如需要进行滤芯34的更换，则反转转轮362转动齿环361转动而带动拨动组件39的驱动环391转动，通过驱动环391转动使竖向驱动杆392转动，继而通过竖向驱动杆392与横向波动杆38的套环381匹配关系拨动安插盖35、密封套圈37，使安插盖35反旋而出，密封套圈37反旋松动，通过安插盖35拔出滤芯34，将安插盖35上的各个卡爪351沿着滑槽352向外掰后取下旧滤芯34，并将新滤芯34通过卡爪351及其卡爪弹簧353弹力卡住新滤芯34，与上述原理相反，将各个新滤芯34安装回上层隔板32、下层隔板33处。
实验例
一、废酸设计参数
根据建设单位所提供的有关资料及企业的废酸液排放情况确定设计参数如下：废硫酸(20％)每天25吨，亚离子含量300mg/L；
二、设备参数
1、预处理二级过滤
(1)袋式过滤器
根据扩散渗析器处理量设置4台袋式过滤器，设计滤速4m3/h；
a、袋式过滤器直径400毫米，高1200毫米，耐强酸碱腐蚀；
b、内装滤袋一个
c、过滤器顶部安装手动多路阀，不用单设清洗泵，可在线随时清洗。
(2)保安过滤系统：
a、设置5微米保安过滤器4台，过滤器的结构要满足快速更换滤芯的要求。
b、过滤器外壳材质为UPVC，直径为DN300mm。
c、每台过滤器内装型号为128-400A的聚砜类强酸性均相阴离子交换膜4支。
d、滤器顶部设排气装置，底部设排放口。
e、过滤器处理能力不小于4立方米/小时·台。
f、过滤器前装设排放阀。
2、扩散渗析系统
(1)根据废酸排放量及废酸构成，共设置TWDD-128-400A型扩散渗析器4台，每台处理废酸量6吨/天。
(2)每台扩散渗析器配备4支流量计，两进两出，分别控制进口和测量出口流量，其中出口流量计安装在扩散渗析器保护面板上，进口流量计安装在控制支架上。
(3)每台扩散渗析器配备排气管路系统一套。
3、回收酸/残液储罐/储池
设置2个50m3回收酸/残液储罐或者回收酸/储池(做防腐处理)，可收集1-2天的回收酸/残液，供生产线使用。
4、回收酸/残液中间储罐/储池
设置2个1m3回收酸/残液中间储罐/储池(做防腐处理)，可将回收酸/残液输送到回收酸/残液储罐或者回收酸/储池。
三、处理效果
采用实施例2回收工艺以及利用本发明装置进行废硫酸回收处理，结果如下所示：废硫酸浓度按20％，亚铁离子含量按300mg/L计算，经扩散渗析器处理后回收酸浓度为16％以上，亚铁离子含量小于30mg/L。残液的酸浓度小于4％，亚铁离子含量大于270mg/L。

Claims (9)

1.一种含铁废硫酸资源化回收工艺，其特征在于，主要包括以下步骤：
S1预处理：对含酸废水进行多级过滤处理，去除杂质，使其符合扩散渗析器的要求；
S2渗析处理：将预处理后含酸废水通入扩散渗析器中，进行扩散渗析处理后分别得到浓酸和废液；
S3后处理：将所得浓酸进行蒸发得到再生硫酸，蒸发过程产生冷凝水进生化系统进行处理；将所得废液加碱进行酸碱中和处理后进行排放。
2.如权利要求1所述的一种含铁废硫酸资源化回收工艺，其特征在于，所述去除杂质的工艺方法具体为：在含酸废水中按照(3～5)：95的质量比例加入调质剂进行沉淀除杂，期间，在池面设置超声波电声转换器朝向液面进行辅助处理，所述电声转换器产生振动的频率为40～70KHZ，处理时间为3～5min。
3.如权利要求2所述的一种含铁废硫酸资源化回收工艺，其特征在于，所述调质剂按质量分数计由2～6份硫化钠、1～2份石粉、5～12份飞灰混合而成。
4.如权利要求1所述的一种含铁废硫酸资源化回收工艺，其特征在于，所述酸碱中和处理所使用的中和剂为石灰石、苏打、氢氧化钠、飞灰中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种含铁废硫酸资源化回收工艺，其特征在于，所述回收工艺通过一体式回收装置进行处理，所述一体式回收装置主要包括除杂沉降池(1)、袋式过滤器(2)、保安过滤器(3)、扩散渗析器(4)、蒸发器(5)，所述除杂沉降池(1)、袋式过滤器(2)、保安过滤器(3)、扩散渗析器(4)依次通过管道连接，所述扩散渗析器(4)还通过管道连接有水储罐(6)、浓酸储罐(7)、残液储罐(8)，所述蒸发器(5)与浓酸储罐(7)通过管道连接。
6.如权利要求5所述的一种含铁废硫酸资源化回收工艺，其特征在于，所述扩散渗析器(4)选用TWDD-128-400A型扩散渗析器，扩散渗析器(4)配设4台，每台扩散渗析器配备4支流量计，两支为一组分别用于控制进口和测量出口流量，其中出口处流量计安装在扩散渗析器(4)保护面板上，进口处流量计安装在控制支架上。
7.如权利要求5所述的一种含铁废硫酸资源化回收工艺，其特征在于，所述扩散渗析器(4)通过管道与所述水储罐(6)、浓酸储罐(7)、残液储罐(8)连接，所述蒸发器(5)与浓酸储罐(7)通过管道连接。
8.如权利要求5所述的一种含铁废硫酸资源化回收工艺，其特征在于，所述保安过滤器(3)包括包括筒体(31)、上层隔板(32)、下层隔板(33)，滤芯(34)；所述筒体(31)上顶面设有密封盖(311)，所述密封盖(311)上设有排气口(312)，筒体(31)下底面设有排放口(313)；
所述上层隔板(32)、下层隔板(33)分别设于筒体(31)的内上部、内下部，所述上层隔板(32)上周向等间距设有四组用于安插滤芯(34)的安插孔(321)，所述安插孔(321)之间的空隙设有多组落液孔(322)，安插孔(321)上配置有用于卡接滤芯(34)的安插盖(35)，所述安插盖(35)下底面设有用于卡接滤芯(34)的环形卡爪，所述环形卡爪的各个卡爪(351)上部与其安插盖(35)下底面的滑槽(352)连接，且设有卡爪弹簧(353)与其滑槽(352)端壁连接，所述上层隔板(32)中心处设有传动杆(36)并延伸至下层隔板(33)中心处，所述下层隔板(33)与各个安插盖(35)位置对应处各设有一个放置孔槽(331)，所述放置孔槽(331)外周配设有用于紧固密封的密封套圈(37)；
所述密封套圈(37)、安插盖(35)外圆周面下部均设有连接螺纹，所述放置孔槽(331)、安插孔(321)的内壁均设有对接螺纹，密封套圈(37)、安插盖(321)外圆周面上部均设有一个用于拨动转动的横向拨动杆(38)，所述每个横向拨动杆(38)均配设有一个拨动组件(39)，所述拨动组件(39)包括驱动环(391)、竖向驱动杆(392)，所述竖向驱动杆(392)上端与横向拨动杆(38)上的套环(381)穿套连接，其下端与驱动环(391)连接，所述各个驱动环(391)内侧设有转动齿环(361)与其啮合，所述转动齿环(361)通过连接杆与传动杆(36)连接，所述传动杆(36)上端设有转轮(362)。
9.如权利要求8所述的一种含铁废硫酸资源化回收工艺，其特征在于，所述滤芯(34)选用型号为128-400A的聚砜类强酸性均相阴离子交换膜。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113072233A (zh) * 2021-04-12 2021-07-06 大同氢都驰拓新能源有限公司 一种用于处理石墨提纯的酸性废水的处理方法
CN115893729A (zh) * 2022-11-21 2023-04-04 深圳市互成自动化设备有限公司 一种自动化在线脱漆溶液回收设备

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040211464A1 (en) * 2002-04-05 2004-10-28 Yasuhito Inagaki System for recycling spent sulfuric acid, method for recycling sulfuric acid waste, and recycled sulfuric acid
KR20090059436A (ko) * 2007-12-06 2009-06-11 재단법인 포항산업과학연구원 혼합폐산으로부터 산을 회수하는 방법
CN103623628A (zh) * 2013-11-04 2014-03-12 李云生 免拆洗陶瓷滤芯净水器
CN104291499A (zh) * 2014-11-03 2015-01-21 昆山市千灯三废净化有限公司 一种含盐酸的钢铁酸洗废水处置方法
CN105439355A (zh) * 2015-12-28 2016-03-30 中南大学 污酸资源回收与深度处理方法及装置
CN208684513U (zh) * 2018-07-18 2019-04-02 荣成市固废综合处理与应用产业园有限公司 一种生化过滤装置
CN208716990U (zh) * 2018-07-06 2019-04-09 罗刚 一种净水器
CN209033876U (zh) * 2018-11-09 2019-06-28 溧阳市华威过滤设备有限公司 一种便于更换滤芯的保安过滤器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040211464A1 (en) * 2002-04-05 2004-10-28 Yasuhito Inagaki System for recycling spent sulfuric acid, method for recycling sulfuric acid waste, and recycled sulfuric acid
KR20090059436A (ko) * 2007-12-06 2009-06-11 재단법인 포항산업과학연구원 혼합폐산으로부터 산을 회수하는 방법
CN103623628A (zh) * 2013-11-04 2014-03-12 李云生 免拆洗陶瓷滤芯净水器
CN104291499A (zh) * 2014-11-03 2015-01-21 昆山市千灯三废净化有限公司 一种含盐酸的钢铁酸洗废水处置方法
CN105439355A (zh) * 2015-12-28 2016-03-30 中南大学 污酸资源回收与深度处理方法及装置
CN208716990U (zh) * 2018-07-06 2019-04-09 罗刚 一种净水器
CN208684513U (zh) * 2018-07-18 2019-04-02 荣成市固废综合处理与应用产业园有限公司 一种生化过滤装置
CN209033876U (zh) * 2018-11-09 2019-06-28 溧阳市华威过滤设备有限公司 一种便于更换滤芯的保安过滤器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113072233A (zh) * 2021-04-12 2021-07-06 大同氢都驰拓新能源有限公司 一种用于处理石墨提纯的酸性废水的处理方法
CN115893729A (zh) * 2022-11-21 2023-04-04 深圳市互成自动化设备有限公司 一种自动化在线脱漆溶液回收设备
CN115893729B (zh) * 2022-11-21 2024-09-13 深圳市互成自动化设备有限公司 一种自动化在线脱漆溶液回收设备

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