[发明专利]一种废酸回收工艺及其配套装置

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种废酸回收工艺以及与该工艺配套的装置。

背景技术

钢铁元件毛坯在表面电镀、喷涂前一般都要经过酸洗以清除表面的氧化物，同时产生大量酸洗废液。工件种类和加工要求不同，对酸洗液的要求也不尽相同，其中以盐酸清洗最为常见。盐酸清洗废液中主要含有Fe²⁺、H⁺和Cl^-离子，此外还存在一定量的油污和硅粉、碳素等悬浮物。这些酸洗废液如果不加处理就直接排放，不但浪费资源，还会带来严重的环境污染。

针对钢铁工业酸洗废液，目前的处理方式主要有冷却结晶法、蒸发结晶法、喷烧分解法、离子交换法、溶剂萃取法、中和法、渗析法等。但这些处理方式普遍存在投资及运行成本高、处理效果不理想等问题，其中冷却结晶法、蒸发结晶法、喷烧分解法等方法还具有能耗高、设备维护困难等缺陷，同时还会产生大量废气和废渣；离子交换法和渗析法运行稳定性差，回收酸不彻底；溶剂萃取法和中和法需要消耗大量化学试剂，容易带来二次污染。

可见，传统的废酸处理方式已不能满足国家“循环经济”的政策要求，市场迫切需要投资小、回收率高、回收酸体积小、运行费用低的新型废酸处理技术。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种废酸回收工艺，同时还提供了与该工艺配套的装置。

基于上述目的，本发明采取了如下技术方案：一种废酸回收工艺，包括利用超滤膜气浮对废酸进行预处理的步骤：竖向安装超滤膜组件，然后利用气液混合动力装置将废酸从超滤膜组件下部供入以进行超滤膜气浮净化处理。

利用气液混合动力装置将预处理后的废酸供入渗析器，进行气浮渗析。

对渗析后残液（残液废水）依次进行曝气、沉淀和固液分离，液相（废水）在气液混合动力装置的推动下进入后处理超滤膜组件再次进行超滤膜气浮净化处理。

从后处理超滤膜组件排出的渗透液（清水）返回渗析器做接收液使用，浓缩液（气水混合液）返回沉淀阶段做循环处理。

从预处理超滤膜组件中排出的浓缩液（气酸混合液）汇入未处理的废酸中循环处理。

所述废酸回收工艺的配套装置，包括废酸槽和竖向安装的预处理超滤膜组件，预处理超滤膜组件上连有渗透液排出管，且下部连有进料管、上部连有浓缩液排出管，预处理超滤膜组件进料管的另一端与废酸槽连通，该进料管上设有气液混合动力装置。

所述预处理超滤膜组件浓缩液排出管的另一端插入废酸槽中。

所述装置还包括缓存槽和渗析器，预处理超滤膜组件渗透液排出管的另一端插入缓存槽中，缓存槽通过管道与渗析器的进料口连通，该连通管道上设置有气液混合动力装置。

所述渗析器的残液出口依次与曝气池、沉淀池、固液分离器以及后处理超滤膜组件相连，固液分离器的出水口与后处理超滤膜组件的进料管连通，该进料管上设有气液混合动力装置；后处理超滤膜组件的浓缩液排出管返回沉淀池并插入其中。

后处理超滤膜组件的渗透液排出管的另一端与渗析器的接收液入口相连。

本发明的废酸回收工艺利用超滤膜气浮对废酸进行预处理，能够在保证超滤膜组件长期、稳定运行的同时有效去除废酸中的胶体、油污以及大量的硅粉、碳素等悬浮物：废酸携带大量微气泡进入超滤膜组件，废酸中的油污、胶体以及硅粉、碳素等悬浮物粘附在微气泡上并在膜分离后被微气泡带出膜组件，有效防止了膜表面的污染；同时，微气泡持续地吹扫膜表面，也起到了持续净化膜表面的作用。将气浮引入膜过程，彻底克服了膜组件易堵塞且清洗困难的缺陷，维持了膜分离技术高效、节能、环保、设备紧凑、过程简单、易于控制等优势，为后期废酸的回收铺平了道路。

利用超滤膜气浮净化处理对废酸进行预处理，可以将废酸中的二价铁离子转化为三价铁离子，后期无论是采用渗析法还是采用传统的加热焙烧法回收废酸，都可以提高铁离子的去除率和设备的工作效率。

鲁兹钠法作为焙烧法中的代表，在国际上有较为广泛的应用。鲁兹钠法的大致流程为：将废酸在预浓缩器内加热，浓缩后用泵送到焙烧炉顶部，使其呈雾状喷入炉内；雾化废酸在炉内受热分解，生成氯化氢气体及粉状氧化铁；氧化铁从炉底排出；氯化氢随燃烧气体从炉顶经双旋风除尘器达预浓缩器，经双旋风除尘器、预浓缩器净化后冷却后的气体，从预浓缩器进入吸收塔底部；气体中的氯化氢被从塔顶喷出的洗涤水吸收，在塔底形成再生酸，塔顶的尾气由风机抽走经烟囱排出。