CN117655072A - 一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及危险废物处置技术领域,特别涉及一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法,包括以下步骤:将高盐残渣与废浓硫酸混合,加热反应后得到滤渣1;将所述滤渣1溶解过滤得到滤液2;向所述滤液2中加入碱,发生中和反应并生成可柔性填埋处理的滤渣3,以及可回收的碱性滤液3。本发明的提出解决了现有单独解决渗滤液蒸发浓缩产生的高盐残渣时,只能通过刚性填埋场进行处理,导致成本居高不下的问题;以及单独解决硫酸废液时,只能通过浓缩法或氧化法或中和法进行处理,导致能源损耗量大、工序流程复杂等问题。
Description
技术领域
本发明涉及危险废物处置技术领域,特别涉及一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法。
背景技术
危险废物,是指具有以下特征之一的物质:1)具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性或者感染性等一种或者几种危险特性的;2)不排除具有危险特性,可能对环境或者人体健康造成有害影响,需要按照危险废物进行管理的。当采用填埋方式处理危险废物时,会产生渗滤液。
处理渗滤液的其中一种常见的处理方式就是蒸发浓缩处置,但在其处置过程中会产生二次废物高盐蒸发残渣,盐的成分较为多样,包括钠离子、钾离子、氨离子、钙离子等,阴离子有氯离子、硫酸根离子,与一定量的有机物以及微量各类重金属离子,但其成分不稳定,无法形成较大规模,若通过各种方式进行分离提纯形成工业盐产品后进行资源化利用,无法达到很好的经济效益。故而目前而言此类废盐的处置方式通常是利用刚性填埋场进行填埋处理。
而现有企业通常会面临对含硫酸废液的处理的问题,因为工业硫酸废液具有一定的危险性,处理不当会对环境造成污染,常见的处理方法包括:1)浓缩法,对废硫酸进行加热,一方面水分蒸发可以提高硫酸浓度;另一方面可使其中的有机物发生氧化、聚合等反应,转变为深色胶状物或悬浮物后过滤除去;2)氧化法,通过添加氧化剂如氧化氢、硝酸、高氯酸等将废硫酸中的有机杂质氧化分解,使其转变为二氧化碳、水、氮的氧化物等从硫酸中分离出去,从而使废硫酸净化回收;3)中和法,用石灰或废碱进行中和,使其达到相关的排放标准后就行排放处理。
因此,本发明提出了一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法。
发明内容
本发明的发明内容在于提供一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法,主要解决了现有单独解决渗滤液蒸发浓缩产生的高盐残渣时,只能通过刚性填埋场进行处理,导致成本居高不下的问题;以及单独解决硫酸废液时,只能通过浓缩法或氧化法或中和法进行处理,导致能源损耗量大、工序流程复杂等问题。
本发明提出了一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法,包括以下步骤,
将高盐残渣与废浓硫酸混合,加热反应后得到滤渣1;
将所述滤渣1溶解过滤得到滤液2;
向所述滤液2中加入碱,发生中和反应并生成可柔性填埋处理的滤渣3,以及可回收的碱性滤液3。
优选地,所述将高盐残渣与废浓硫酸混合,加热反应后得到滤渣1,包括:
将所述高盐残渣与废浓硫酸按质量比1~3:1混合,加热反应后得到滤渣1。
优选地,所述碱与滤渣1的重量比为0.6~1:1;
所述向所述滤液2中加入碱,发生中和反应,具体为,向所述滤液2中加入碱发生中和反应,反应过程逐渐降温并控制至10~25℃。
优选地,将高盐残渣与废浓硫酸混合,加热反应后得到滤渣1,包括:
将所述高盐残渣与废浓硫酸混合,加热反应后生成气体1;
当所述气体1停止时,过滤得到滤渣1与滤液1;
所述滤液1为浓硫酸,并回流后等待与所述高盐残渣再次反应。
优选地,所述将所述滤渣1溶解过滤得到滤液2,包括:
所述滤渣1溶解并过滤生成滤渣2与滤液2;
所述滤渣2焚烧处理。
优选地,向所述滤液2中加入碱,发生中和反应并生成可柔性填埋处理的滤渣3,以及可回收的碱性滤液3,包括:
向所述滤液2中加入碱,发生中和反应生成气体2,可柔性填埋处理的滤渣3,以及可回收的碱性滤液3。
优选地,所述气体1冷凝水洗并形成盐酸。
优选地,所述气体2水洗吸收形成氨水。
由上可知,应用本发明提供的技术方案可以得到以下有益效果:
第一,本发明提出的联合处置系统,可将硫酸废液与渗滤液进行统一处理,该系统应用广泛,利用率高、有效性强、经济性好;
第二,本发明提出的联合处置系统,通过廉价易得的化学药剂及简单的化学反应和分离工序,有效处置废浓硫酸中的有机污染物及重金属,提高了废酸处置的经济效益;
第三,本发明提出的联合处置系统将高盐废渣中的可溶性固定物转换为不可溶的二次废物,令其可转至柔性填埋场进行处理,降低了规范化处置的难度及费用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中联合处置方法的流程简图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
现有单独解决渗滤液蒸发浓缩产生的高盐残渣时,只能通过刚性填埋场进行处理,导致成本居高不下的问题;以及单独解决硫酸废液时,只能通过浓缩法或氧化法或中和法进行处理,导致能源损耗量大、工序流程复杂等问题。
如图1所示,为了解决上述问题,本实施例提出了一种高盐蒸发残渣与高浓度硫酸的联合处置方法,其包括以下步骤:
S1,将高盐残渣与废浓硫酸混合,加热反应后得到滤渣1;
S2,将滤渣1溶解过滤得到滤液2;
S3,向滤液2中加入碱,发生中和反应并生成可柔性填埋处理的滤渣3,以及可回收的碱性滤液3。
其中,步骤S1包括:
S11,将高盐残渣与废浓硫酸混合,加热反应后生成气体1;
S12,当气体1停止时,过滤得到滤渣1与滤液1;
S13,滤液1为浓硫酸,并回流后等到与高盐残渣再次反应。
优选地,高盐残渣与废浓硫酸按质量比1~3:1混合,缓慢加热并保持在110~130℃后得到滤渣1。
优选地,气体1冷凝水洗后形成盐酸为主要成分的挥发性混合酸液,用于危险废物、废水处理中需要调节PH的场合,或定点利用于需要酸洗或蚀刻作业的行业。
在本实施例中,利用浓盐酸等的强挥发性,通过加入浓硫酸与高盐残渣进行脱氯反应,将残渣中的主要可溶盐阴离子(即氯离子)以氯化氢气体(也即气体1)的形式分离,并用水洗冷却后形成盐酸为主的混合酸液;再利用浓硫酸的强氧化性及脱水性,将高盐残渣中的有机物氧化及碳化,与反应生成的硫酸钠、硫酸钾、硫酸铵等形成反应残渣1,通过过滤将滤出的浓硫酸(也即滤液1)返回到反应器中使用。
其中,步骤S2包括:
S21,滤渣1溶解并过滤生成滤渣2与滤液2;
S22,滤渣2焚烧处理。
在本实施例中,滤渣2主要成分为反应过程中产生的废碳及部分硫酸钙沉淀,将其送入危废焚烧炉进行焚烧处理,滤液2的主要成分为钠、钾、氨的硫酸盐的水溶液。
更具体地,步骤S3中的碱与滤渣1的重量比为0.6~1:1:
步骤S3包括,向滤液2加入碱发生中和反应,反应过程逐渐降温并控制至10~25℃。
其中,步骤S3具体为,向滤液2中加入碱,发生中和反应生成气体2,可柔性填埋处理的滤渣3与可回收的碱性滤液3;气体2水洗吸收形成氨水,氨水可用于危险废物焚烧炉焚烧过程的脱硝反应。
优选地,碱选用氢氧化钙粉末;滤液2与氢氧化钙粉末通过球磨混合,混合后的混合液利用过滤器进行过滤,得滤渣3主要成分为硫酸钙并含部分重金属沉淀物,送入危险废物填埋场进行填埋处置,得滤液3主要成分为氢氧化钠的混合碱液,则回用于危险废物、废水处理中需要调节pH的场合。
在本实施例中,滤液2加入氢氧化钙并进行强效混合,利用氢氧化钙中和滤液2中和残留的酸,并且与其中的硫酸根进行反应形成硫酸钙沉淀,并生成氢氧化钠、氢氧化钾及一水合氨。混合过程中发生的中和、溶解反应过程中的放热使混合液温度上升,在高pH环境下,其中一水合铵则分解成氨气,经水冷却吸收后形成氨水,供危险废物焚烧脱硝使用。反应完后混合液进行过滤得滤渣3主要成分为硫酸钙,并有部分重金属沉淀物,送柔性填埋场进行填埋处置,滤液3则为混合碱液,主要成分阳离子包括钠、钾、钙,阴离子为氢氧根、硫酸根,可用于危险废物、废水处理。
由上可知,本实施例通过添加较廉价易得的化学药剂,简单的化学反应及分离工序,利用废浓硫酸与高盐废渣联合处置,有效处置了废浓硫酸中可能存在的有机污染物及重金属等,并将高盐废渣中可溶性固体物转化为不可溶的二次废物,使其可以到一般的柔性填埋场进行处置,降低了其规范化处置的处置难度及处置费用,同时产出可回用于特定行业的酸液、碱液及氨水,提高了此类高盐废渣及废浓硫酸处置的经济效益。
以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法,其特征在于,包括以下步骤:
将高盐残渣与废浓硫酸混合,加热反应后得到滤渣1;
将所述滤渣1溶解过滤得到滤液2;
向所述滤液2中加入碱,发生中和反应并生成可柔性填埋处理的滤渣3,以及可回收的碱性滤液3。
2.根据权利要求1所述的一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法,其特征在于,所述将高盐残渣与废浓硫酸混合,加热反应后得到滤渣1,包括:
将所述高盐残渣与废浓硫酸按质量比1~3:1混合,缓慢加热并保持在110~130℃后得到滤渣1。
3.根据权利要求1所述的一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法,其特征在于:
所述碱与滤渣1的重量比为0.6~1:1;
所述向所述滤液2中加入碱,发生中和反应,具体为,向所述滤液2中加入碱发生中和反应,反应过程逐渐降温并控制至10~25℃。
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法,其特征在于,将高盐残渣与废浓硫酸混合,加热反应后得到滤渣1,包括:
将所述高盐残渣与废浓硫酸混合,加热反应后生成气体1;
当所述气体1停止时,过滤得到滤渣1与滤液1;
所述滤液1为浓硫酸,并回流后等待与所述高盐残渣再次反应。
5.根据权利要求4所述的一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法,其特征在于,所述将所述滤渣1溶解过滤得到滤液2,包括:
所述滤渣1溶解并过滤生成滤渣2与滤液2;
所述滤渣2焚烧处理。
6.根据权利要求5所述的一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法,其特征在于,向所述滤液2中加入碱,发生中和反应并生成可柔性填埋处理的滤渣3,以及可回收的碱性滤液3,包括:
向所述滤液2中加入碱,发生中和反应生成气体2,可柔性填埋处理的滤渣3,以及可回收的碱性滤液3。
7.根据权利要求4所述的一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法,其特征在于:
所述气体1冷凝水洗并形成盐酸。
8.根据权利要求6所述的一种高盐蒸发残渣与高浓废硫酸的联合处置方法,其特征在于:
所述气体2水洗吸收形成氨水。
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