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雾化盐酸废液在炉内受热分解成氯化氢气体和氯化亚铁,后者在高温下被进入炉内的空气氧化成氧化铁。一部分氧化铁落到炉底,另一部分与氯化氢气体从炉顶经旋风分离器分离,氯化氢排入下道生产工序待处理,氧化铁则经旋风分离器分离后进入喷雾焙烧炉底部。
氧化铁经排风机排入布袋除尘器后进入氧化铁粉料仓。含有氯化氢的气体流经旋风分离器进入预浓缩塔。己经冷却后的气体从预浓缩塔底部排入吸收塔顶部。气体中的氯化氢被吸收塔顶部呈喷雾状的洗涤水吸收,在塔底形成再生盐酸。
采用喷雾焙烧法处理盐酸酸洗废液具有较好的环境和经济效益,该方法不产生新的污染物,排放的尾气也能够达标。同时,回收的盐酸可以循环使用,Fe2O3粉可以作为生产颜料的原料,还是生产软磁、永磁等磁性材料的主要原料,不仅消除了其对水资源及土壤的危害,同时实现了资源回收再生,满足了可持续发展的要求。
下图(图1)为山西太钢不锈钢股份有限公司产生废混酸部分的酸净化装置处理图
图1烘焙法净化酸废液
4、膜分离法
对于酸性废液,还可以使用渗析、电渗析等膜处理法。
膜法回收废酸主要采用的是渗析原理,是以浓差做推动力的,整个装置由扩散渗析膜、配液板、加强板、液流板框等组合而成,通过分离废液中的物质以达到分离效果。具体工作原理可见图2。
图二扩散渗析法工作原理
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。
渗析法的不足之处是其处理量不大,导致扩散渗析法设备庞大;回收酸的浓度受平衡浓度的限制。即回收酸的浓度不能高于原料废酸的浓度;回收酸后的残液仍不能直接排放。
膜回收法还有电膜回收法(ED),由于产品和生产工艺的原因,排放的工业废酸中常含有各种金属离子,ED法可以实现金属离子和废酸的回收。对于含铜、铁、镍离子的硫酸废水,即使硫酸质量浓度高达200g/L,金属离子质量浓度高达59%,ED法回收硫酸也能取得很好的效果。
膜生物反应器法:化工厂在生产过程中产生的酸、碱废水中,难降解物质的COD、BOD、SS都很高。在采用浸入式屏幕状结构的中空纤维膜组件的MBR处理酸、碱废水中工艺中,MBR由6组SM-L型膜组件组成,处理水量为220m3/d,实际运行中膜通量为0.20m3/(m2˙d)。出水中的SS几乎为零,COD的去除率大于95%。
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