Fuentes
Existen muchas fuentes de aguas residuales que contienen ácidos y álcalis, como la industria química, la fibra química, la producción de ácido, la galvanoplastia, la refinación de petróleo y los talleres de decapado de plantas de procesamiento de metales. etc. Algunas aguas residuales contienen ácidos inorgánicos como el ácido sulfúrico y el ácido clorhídrico, otras contienen ácidos orgánicos como el ácido fórmico y el ácido acético y otras contienen ambos. La concentración de ácido de las aguas residuales varía mucho, desde menos de 1 hasta más de 10. Los procesos de producción como la fabricación de papel, la impresión y el teñido, el curtido y el procesamiento de metales descargan aguas residuales alcalinas. En la mayoría de los casos, es un álcali inorgánico y algunas aguas residuales contienen álcali orgánico. Algunas aguas residuales tienen concentraciones de álcalis muy altas, de hasta varios por ciento. Además de ácidos y bases, las aguas residuales también pueden contener sales ácidas y básicas y otras sustancias inorgánicas y orgánicas ácidas o alcalinas. La descarga aleatoria de aguas residuales que contienen ácidos y álcalis no sólo contamina y daña el medio ambiente, sino que también desperdicia recursos. Por lo tanto, primero se debe considerar el reciclaje y la utilización integral de las aguas residuales ácido-base.
Cuando la concentración de aguas residuales ácido-base es alta, por ejemplo:
Cuando el contenido de ácido de las aguas residuales que contienen ácido alcanza más de 4, y el contenido de álcali de las aguas residuales que contienen álcalis las aguas residuales llegan a más de 2, entonces tienen posibilidad de reciclaje y aprovechamiento integral. Se pueden utilizar para fabricar sulfato ferroso, yeso y fertilizantes químicos, y también se pueden reutilizar o utilizar en otras fábricas. Las aguas residuales ácidas con una concentración inferior a 4 y las aguas residuales alcalinas con una concentración inferior a 2 deben considerarse para el tratamiento de neutralización porque el reciclaje tiene poca importancia. Contiene diversas sustancias nocivas o sales de metales pesados. La fracción de masa de ácido varía ampliamente, desde menos del 1% hasta más del 10%.
Las aguas residuales alcalinas proceden principalmente de imprentas y tintorerías, curtidurías, fábricas de papel y refinerías. Algunos de ellos contienen bases orgánicas o inorgánicas. La fracción de masa de álcali es superior al 5% e inferior al 1%. Además de ácidos y álcalis, las aguas residuales ácido-base contienen a menudo sustancias inorgánicas y orgánicas, como sales ácidas y sales básicas. Las aguas residuales ácido-álcalis son altamente corrosivas y sólo pueden descargarse después de un tratamiento adecuado.
Métodos de procesamiento
Las aguas residuales ácido-base son altamente corrosivas y se descargan directamente sin tratamiento, lo que corroerá las tuberías, zanjas y estructuras. La descarga en cuerpos de agua cambiará el valor del pH; cuerpos de agua, lo cual es perjudicial para la salud, causará interferencias y afectará el crecimiento de los organismos acuáticos y la producción pesquera en las tierras de cultivo cambiará las propiedades del suelo, acidificará o salinizará el suelo, perjudicando la pérdida de materias primas ácidas y alcalinas; También es un desperdicio. Por lo tanto, las aguas residuales ácido-base deben reciclarse tanto como sea posible o tratarse para que el valor del pH de las aguas residuales esté entre 6 y 9 antes de que puedan descargarse al agua.
Los principios generales del tratamiento de aguas residuales ácido-base son:
(1) Para aguas residuales ácido-base de alta concentración, se debe dar prioridad a los métodos de tratamiento de aguas residuales de reutilización. Según la calidad y la cantidad del agua y los diferentes requisitos del proceso, se envía toda la planta o región y se reutiliza en la medida de lo posible. Si es difícil de reutilizar, o la concentración es baja y el volumen de agua es grande, se puede utilizar el método de tratamiento concentrado de aguas residuales para recuperar ácidos y álcalis.
(2) Las aguas residuales ácido-base de baja concentración, como el agua de enjuague del tanque de decapado, el agua de enjuague del tanque de lavado alcalino, etc., deben neutralizarse.
Para el tratamiento de neutralización, primero se deben considerar los principios del tratamiento de aguas residuales. Por ejemplo, las aguas residuales ácidas y alcalinas se neutralizan entre sí, o las aguas residuales ácidas se neutralizan con álcali residual (escoria) y las aguas residuales alcalinas se neutralizan con ácido residual. En ausencia de estas condiciones, se pueden utilizar neutralizadores en el tratamiento de aguas residuales.
Recirculación
Para aguas residuales de alta concentración que contienen ácidos (generalmente por encima del 10%) y álcalis (generalmente por encima del 5%), en primer lugar, según la calidad del agua, la cantidad de agua y diferente Según los requisitos del proceso, el ácido y el álcali se pueden recuperar mediante concentración y reutilización si es difícil de reutilizar o si la concentración es baja y el volumen de agua es grande.
Los métodos de recuperación de aguas residuales que contienen ácido incluyen principalmente el método de cristalización a alta temperatura por combustión por inmersión, el método de cristalización por congelación por concentración al vacío y el método de cristalización natural.
El proceso básico del método de cristalización a alta temperatura por combustión por inmersión es: rociar el gas a alta temperatura generado por la combustión del gas directamente en el líquido residual para evaporarlo, eliminar la humedad en el líquido residual y concentrar y Recuperar las sustancias ácidas. Este método de concentración es adecuado para tratar grandes cantidades de aguas residuales. Sus ventajas son una alta eficiencia térmica y una alta concentración de ácido de recuperación (hasta 42,6%). Las desventajas son una gran niebla ácida, altos requisitos anticorrosivos y muchas fuentes de gases inflamables.
El proceso básico de concentración al vacío y cristalización natural es reducir el punto de ebullición de las aguas residuales que contienen ácido mediante la reducción del vacío, evaporar el agua y concentrar y recuperar sustancias ácidas. La ventaja de este método de concentración es que está altamente automatizado y puede resolver fácilmente el problema de la niebla ácida. La desventaja es que la concentración de ácido recuperado es baja (solo se requieren entre un 18% y un 20% más de materiales resistentes a los ácidos y a la corrosión, y la inversión en equipos es grande). La cristalización natural se utiliza principalmente para preparar materias primas químicas y fertilizantes como sulfato ferroso y sulfato de amonio a partir de aguas residuales ácidas. Además, también se pueden recuperar sustancias ácidas y alcalinas mediante diálisis e intercambio iónico. En el proceso de tratamiento de agua, las aguas residuales ácidas también se pueden utilizar para regenerar carbón sulfonado para ablandar el agua y estabilizar la calidad del agua [1].