废硫酸水的处理方法简介

1、废硫酸水的处理方法简介硫酸在化工、钢铁等行业广泛应用。在许多生产过程中，硫酸的 利用率 很低，大量的硫酸随同含酸废水排放出去。这些废水如不经过 处理而排放到 环境中，不仅会使水体或土壤酸化，对生态环境造成危 害，而且浪费大量资 源。近年來许多国家已经制定了严格的排放标准 ，与此同时，先进的治理技术 也在世界各地迅速发展起来。废硫酸和硫酸废水除具有酸性外，述含有大量的杂质。根据废酸、废 水组 成和治理目标的差异，目前国内外采用的治理方法大致可分为 3大类：回收 再用、综合利用和中和处理。一、废硫酸的回收再用废硫酸中硫酸浓度较高，可经处理后回收再用。处理主要是去除 废硫酸 中的杂质，同时对硫酸增浓

2、。处理方法有浓缩法、氧化法、萃 取法和结晶法 等。（一）浓缩法该法是在加热浓缩废稀硫酸的过程中，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，从而达到 去除杂质、浓 缩稀硫酸的双重目的。这类方法应用较广泛，技术较成 熟。在普遍应用高温 浓缩法的基础上又发展了较为先进的低温浓缩 法，下面分别加以介绍。1、高温浓缩法淄博化工厂三氯乙醛生产过程屮有废硫酸产生，其屮H2SO4质 量分数为65%? 75%、三氯乙醛质量分数为1%? 3%、其它有机杂质 的质量分数为 1%。该厂将其沉淀过滤后，用煤直接加热蒸僻，回收的浓硫酸无色透明，H2SO4质量分数大于95%,无三氯乙醛检出

3、，而沉淀物经碱解、蒸僻和过滤后可回收氯仿。该厂废硫酸处理量为4000t/a,回收硫酸创利润55万元/a。日本木村-大同化工机械公司的废硫酸浓缩法是用搪玻璃管升膜蒸发和分段真空蒸发相结合，将废硫酸中H2SO4的质量分数从 10%? 40%浓缩到95%,其工艺可分为3段，前两段采用不透性石墨 管加热器蒸发浓缩，后一段 采用据玻璃管升膜蒸发器浓缩，在每一段中H2SO4质量分数渐次升高，分别达到60%、80%和95%。加热过 程采用高温热载体，温度为150? 220°C, 可将有机物转变为不溶性 物质，然后过滤除去，该工艺以 2t/h的规模进行中 试，5a运转良好。该工艺适应能力很强，可用于

4、含多种有机杂质的废硫酸的 处理。2、低温浓缩法高温浓缩法的缺点在于：硫酸的强腐蚀性和酸雾对设备和操作人 员的危 害很大，实际操作非常麻烦。因此，近年来开发出了一种改进 的浓缩法，称 为汽液分离型非挥发性溶液浓缩法（简称 WCG法）。WCG法的原理和工艺如下：将废稀硫酸由储槽用耐酸泵打入循 环浓缩 塔浓缩，然后经换热器加热后进入造雾器和扩散器强迫雾化并 进一步强迫汽 化，分离后的气体经高度除雾后进入气体净化器，净化 后排放。分离后的酸液再度回到循环浓缩塔，经反复循环浓缩蒸憾，达到浓度要求后，用泵打入浓硫酸储罐。浓硫酸可作为生产原料再利用。WCG法浓缩装置主要由换热器、循环浓缩塔和引风机组成。换热

5、器材质为石墨，浓缩塔材质为复合聚丙烯，泵及引风机均为耐酸设备。该法与高温浓缩法相比，蒸发温度低(50? 60°C),蒸汽消耗量少，费用 低(浓缩每吨稀硫酸耗电和蒸汽的费用约为 30? 60元)。上海染 化五厂生产 分散深蓝H-GL产生的稀硫酸(H2SO4质量分数为20%),上海染化八厂、武 汉染料厂、济宁染料厂生产染料中间体产生的稀硫酸，采用 WCG法浓缩，都取得了明显的效果。用WCG法浓缩稀硫酸应注意以下儿点：(1) 在浓缩过程中若有固体物析岀，会影响传热效果和废酸的分离；(2) 该装置非密闭，废酸中若有挥发性物质，会影响工作环境；(3) 装置的主体材料为复合聚丙烯，工作温度受主体

6、材料的限制，不能超过 80°C;(4) 该法仅适用于H2SO4质量分数小于60%的稀硫酸。(二) 氧化法该法应用已久，原理是用氧化剂在适当的条件下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。常用的氧化剂有过氧化氢、硝酸、高氯酸、次氯酸、硝酸盐、臭氧等。每利氧化剂都有其优点和局限性。其操作天津染料八厂采用硝酸为氧化剂对蔥醜硝化废酸进行氧化处理,过程为：将废酸稀释至H2SO4质量分数为30%,使所含的二硝基蔥酿最大限 度地析出，经过滤槽真空抽滤后废酸进入升膜列管式蒸发器，在112°C、88.1kPa条件下浓缩，在旋液

7、分离器屮分离水蒸 气和酸（此时H2SO4质量分 数约为70%）,废酸再流入铸铁浓缩釜（280? 310°C，真空度为 6.67?13.34kPa）,用喷射泵带出水蒸气，使H2SO4质量分数达到93%,然后流入搪 瓷氧化缸，加入浓硝酸 （HNO3质量分数为65%）进行氧化处理，至硫酸呈 浅黄色。反应中产生的一 氧化氮气体用碱液吸收。硫酸在高浓度（H2SO4质量分数为97%? 98%）和高温条件下也具有 较强的氧化性，它可以将有机物较为彻底地氧化掉。例如处理苯绕蔥酮废酸、 分散蓝废酸及分散黄废酸时，将废酸加热至320? 330°C,把有机物氧化掉，部分硫酸被还原成二氧化硫。这种

8、方法由于硫酸浓度和温度太高，有大量的酸雾产生，会造成环境污染，同时还要消耗 一定量的硫酸，使硫酸收率降低， 因此其应用受到很大限制。（三）萃取法萃取法是用有机溶剂与废硫酸充分接触，使废酸中的杂质转移到溶剂中来。对于萃取剂的要求是：（1）对于硫酸是惰性的，不与硫酸起化学反应也不溶于硫酸；（2）废酸中的杂质在萃取剂和硫酸中有很高的分配系数；（3）价格便宜，容易得到；（4）容易和杂质分离，反萃时损失小。常见的萃取剂有苯类（甲苯、硝基苯、氯苯）、酚类（杂酚油、粗二苯酚）、卤化怪类（三氯乙烷、二氯乙烷）、异丙瞇和N? 503等。大连染料八厂用氯苯对含二硝基氯苯和对硝基氯苯的废硫酸进行一级萃取，使废水屮的

9、有机物含量由 30000? 50000 mg/L下降到200? 250mg/L 2。济南钢铁厂焦化分厂用廉价的 C-I萃取剂和P-I吸附剂处理该厂 的再生 硫酸也得到了良好的效果 5。该工艺是将再生硫酸经 C-I萃 取剂萃取分离 后再依次用P-I吸附剂和活性炭吸附处理得到纯净的再生硫酸。为防止腐蚀，萃取罐和吸附罐用铅作内衬。该厂废硫酸处理量为500t/a，回收硫酸250t,价值7.5万元。与其它方法相比，萃取法的技术要求较高，萃取剂要同时满足上述4项耍求并不容易，而且运行费用也较高。（四）结晶法当废硫酸屮含有大量的有机或无机杂质时，根据其特性可考虑选 择结晶沉淀的方法除去杂质。如南京轧钢厂酰洗

10、工序排放的废硫酸中含有大量的硫酸亚铁，可 采用浓缩结晶过滤的工艺来处理。经过滤除去硫酸亚铁后的酸液町返回钢材酸洗工序继续使用。重庆某化工厂将H2SO4质量分数为17%的钛白废酸在常压下浓缩、析 出的结晶熟化后过滤，滤渣经打浆及洗涤后即为回收的硫酸亚铁。滤液再在93.4kPa真空度下浓缩结晶过滤，可得到 H2SO4质量分数为80%? 85%的浓硫酸，第二次过滤的滤渣也转至打浆工序回收硫酸亚铁一、废硫酸及含硫酸废水的综合利用从生产中排出的废硫酸或含硫酸废水，如杲在原工序中已无法再直接使用，可以考虑用于对硫酸质量要求不高的其它生产工序屮，这样既节约资源，又减少废酸的排放量。另外，一些以硫酸为原料的生产工艺，若对硫酸中的杂质要求不严，也可直接用废硫酸或将废硫酸 稍加处理后用作原料。例如利用硫酸厂含神5.2g/L的废酸液，分别加入8.78g/L Cr2O3> 3.26g/L ZnO> 3.00g/L CuCO3制成木材防腐液，该溶 液的pH为 1.7,松材经该液浸泡后能有效地防止霉菌的生长8)。匈牙利Toth