化工中水回用

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钢铁工业酸洗废水回用设备

2020-08-24 09:47

  酸洗是通过酸溶液去除钢铁表面上的氧化皮和锈蚀物,用来清洗金属表面,通常与预膜一起进行。一般将制件浸入硫酸等的水溶液,以除去金属表面氧化物等薄膜,是电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理,因而产生酸洗废液和酸洗废水。其中酸洗废液中酸浓度较高,而酸洗废水是大量冲洗水产生的,酸浓度较低。根据不同元件和不同工艺需求,使用的酸的种类和浓度不同,主要使用到的有硫酸、硝酸、氢氟酸等。酸洗废液中的高浓度酸对管道、设备的腐蚀性较强,酸洗废水的排水量大,两种废水对环境污染很严重,因此需对其进行处理或者回用。

  酸洗液一般为多种酸的混合物,主要有硫酸、硝酸和氢氟酸等,这些混合酸的腐蚀性很强,同时具有很强的氧化性、较高的腐蚀介质的温度,这对防腐材料的耐蚀性能提出了很高的要求。

  钢铁工业中硫酸酸洗废液处理工艺主要有中和法、硫酸铁盐法、有机溶液萃取法、渗析法等方法。

  一、中和法

  中和法是通过化学方法,使酸性废水中氢离子与外加氢氧根离子,或使碱性废水中氢氧根离子与外加氢离子之间相互作用,生成可以溶解或难溶解的其他盐类,从而消除他们的有害作用,可以调节酸性或碱性废水pH值。

  处理钢铁酸洗废水常用的是石灰中和法,向废水中添加消石灰将废水进行中和,使中和后pH值达到在5.6~6.5之间,达到国家排放标准后排放。

  二、硫酸铁盐法

  硫酸铁盐法特点是废液中的铁能够再利用,逐渐形成以下六种方法投入生产实践。

  1、浓缩-过滤-自然结晶法

  将硫酸废液与铁屑放置于同一酸洗槽中,待充分反应后将溶液加热到100℃,反应2h后加热浓缩到自然冷却,结晶析出硫酸亚铁,然后脱水烘干。浓缩-过滤-自然结晶法可以从酸洗废水中回收低、中、高三级硫酸亚铁,供工农业、医药、化学试剂用。

  2、浸没燃烧高温结晶法

  将煤气和空气燃烧,产生高温烟气,直接喷入废酸水,使水分蒸发,浓缩了硫酸,同时析出硫酸亚铁。

  3、蒸汽喷射真空结晶法

  将废酸液用雾化效率高的喷头喷射到燃烧着的火焰上,使水分蒸发,一般可得到约35%的硫酸和部分FeSO4•H2O。

  4、蒸发浓缩-冷却结晶法

  利用负压蒸发浓缩废液,低温下废液中析出硫酸亚铁结晶并得到再生硫酸。适用于回收大型钢铁厂酸洗废液中硫酸亚铁和硫酸。

  5、调酸-冷冻结晶法

  通过控制硫酸亚铁从废液中结晶条件,使硫酸亚铁结晶分离。达到净化酸洗废液及回收硫酸亚铁的效果。

  6、液-硫酸亚铁共沉淀法

  在废水中加入碱液或石灰以中和酸性废水,生成硫酸钠。生成的硫酸钠仍具有一定的溶解度,需投入聚丙烯酰胺絮凝剂,使金属离子聚集沉降。采用两级处理,将第一级处理所得的沉渣用搅拌器搅拌,以破坏沉淀与液相中离子的平衡,再经中和塔,充分反应后进行第二级沉降处理。本法适合于处理含硫浓度较高的酸性废水。

  三、扩散渗析—隔膜电解

  利用离子交换膜将浓度不同进料液和接受液隔开,溶质从浓度高的一侧透过膜而扩散到浓度低的一侧,当膜两侧的浓度达到平衡时,渗析过程即停止进行。

  莱特莱德采用蒸发浓缩法SET酸回收系统对酸洗废水进行酸洗废水回收,其工艺流程如下:

  酸洗废水经过袋式过滤器进行必要的预处理,再进入SET酸回收系统,此时产生分为两部分,一部分为为回用酸到达回用点,另一部分进入MVR蒸发系统进行蒸发处理。其工艺优势如下:

  1、酸洗废水采用的袋式过滤器具有过滤效率高、操作成本低、结构合理、过滤持续稳定、安装调试简单、空间适应能力强等优点。其滤袋侧漏率低保证过滤品质。过滤器可承载较大的工作压力,压损小,运行费用低,节能效果明显。

  2、设备采用SET酸回收工艺,可以实现高达80%以上的酸回用,传统酸回收系统回收率不会超过50%。系统设计的耐酸膜过滤属于横流过的范畴,能完成自身清理。

  3、设备采用SET工艺包配备了大错流PON耐污染技术、POM宽流道高架技术等,可尽可能多的回收干净的酸液。

  4、设备采用的MVR蒸发系统具有能耗低、防止跑料、系统稳定、运行度高、二次分离器作用突出、蒸汽压缩机运行稳定、系统设计余量和弹性较大、易检测维护等优点。