吳文強 楊揚
【摘要】工業(yè)是我國第二大產業(yè),是促進國民經濟增長的重要組成部分。在工業(yè)生產中,會應用到工業(yè)磺化工藝,而此項工藝會產生諸多的工業(yè)磺化廢硫酸。此種產物顏色較深且含有大量的有機物,未對其進行有效地治理將會嚴重地影響其綜合利用率。為此,本文對工業(yè)磺化廢硫酸的治理研究進行了分析,望能夠給我國相關生產企業(yè)帶來一定的啟示作用。
【關鍵詞】磺化;廢硫酸;有機磺酸
一、工業(yè)磺化廢硫酸治理意義
工業(yè)在我國社會經濟中占有著重要的地位。然而,在工業(yè)生產中,會產生大量的有害物質,一旦有害物質得不到有效地處理,將會造成嚴重的環(huán)境污染。同時,部分有價物質的流失,也會給企業(yè)生產效益造成影響。為此,展開工業(yè)磺化廢硫酸治理對于企業(yè)而言就顯得尤為重要。
二、廢酸產生的原因及成分
在工業(yè)生產中,由于空氣干燥不完全,以及工業(yè)生產原料存在品質問題,使得工業(yè)生產產生了大量的廢酸。比如,S03具有磺化能力強、清潔無污染、產品質量好、成本低廉等特點,因此被廣泛地應用于工業(yè)生產中。但是由于其與有機物反應不徹底,進而導致產生廢硫酸。如果廢酸得不到有效地處理,直接跟隨廢水等廢物排出工廠,將會給環(huán)境造成嚴重的影響。
三、工業(yè)磺化廢硫酸的治理方法分類
(一)吸附法
1.活性炭吸附法
相較于其他治理方法,活性炭吸附法在工業(yè)磺化廢酸處理中被應用的時間最早。這主要是因為活性炭的來源較廣,可以高效地吸附難以生物降解的有機物,且可以較好的除去水溶性有機物。同時,活性炭具有著較高的耐酸性,并且對難生物降解的有機物有極強的吸附性,對去除水溶性有機物具有良好的效果。比如,將Walker用于紡織廠生產廢酸中進行吸附處理,可以將絕大部分的COD去除。
2.樹脂吸附法
在20世紀后期,我們對離子交換樹脂、吸附樹脂、大孔吸附樹脂進行了結構改良,并將其成功研制出來,由于樹脂吸附法具有選擇性差、解析再生困難、物理化學穩(wěn)定性差等缺陷,通過將其成功研制,則有效地規(guī)避了以上缺陷。也正是由于以上改進,使得樹脂吸附法在工業(yè)磺化廢硫酸的治理中得到了廣泛的應用。
3.其它吸附法
無機吸附劑也是常見的廢酸處理方法。通過相應研究我們發(fā)現(xiàn),鋁礬土從酸溶液中可以較好去除有機酸,同時,粉煤灰和鋼渣對酸性染料的吸附效果與活性炭相近,但是在分散染料的吸附效果上卻十分明顯。此項研究使得低成本的吸附劑逐漸地實現(xiàn)了工業(yè)化。
(二)液膜萃取法
液膜萃取法是新開發(fā)的工業(yè)磺化廢硫酸治理方法。此方法有機的結合了固體膜分離法與傳統(tǒng)溶劑萃取法的優(yōu)點,通過將油類制成性能穩(wěn)定的油包水乳液,在外水相中的溶質進入油膜后,立即透過膜與內水相中的溶質反應,從而去除水相中的有機物,此方法可以廣泛的應用廢水治理。DSD酸磺化廢酸中含有難降解的有機污染物NTS,運用混凝、沉降、過濾等處理方法難以達到良好的處理效果。通過采用Span80(或與E644、E205、ELC復配)作為表面活性劑,三辛胺為流動載體,二甲苯為膜溶劑,NaOH作為內包相試劑的乳狀液膜體系處理DSD酸磺化廢酸,NTS和COD的最高去除率分別達99.4%和96.2%。采用LMS—2作為表面活性劑時氨基J酸去除率可達96%。而且處理后的稀硫酸(40%)可用于化肥廠原料或堿性廢水中和處理劑。
液膜萃取技術具有良好的選擇性、單向遷移性及高效等特點,特別適用于分離溶解于水相中的有機污染物,且其工藝較常規(guī)分離技術簡單,分離出的物質可以回收利用,因而在工業(yè)廢液處理領域運用前景十分廣闊。
(三)氧化法
1.化學氧化法
采用化學氧化法治理有機合成中大量副產廢硫酸,國外較成功的是德國拜爾一伯特倫斯工藝。該工藝在濃縮過程中,當濃縮溫度達300℃時,加入HNO3氧化廢酸中有機污染物起到的效果十分理想。實踐證明以純氧代替H2O2作為氧化劑,以硫酸亞鐵或二氧化鈦固體超強酸作為催化劑,僅加入少量H2O2作為羥基自由基的引發(fā)劑,利用硫酸本身的協(xié)同氧化、炭化作用,氧化率為60%70%,與只加H2O2時具有相同的有機物去除效果。若再經活性炭吸附處理后,COD與色度去除率分別可達95%及99%以上。
該法與用純H2O2氧化法相比,在有機物去除率相同的情況下,可節(jié)省H2O2約80%,大大降低了廢硫酸處理成本,且催化劑易于獲得,且成本較低,因而此法具有很大的推廣利用前景。
2.濕式氧化法
濕式空氣氧化法的成功運用需要具有適宜的溫度與壓力,向液相中通入空氣對有機物進行氧化的方法。濕式氧化法對于降解含苯系衍生物有毒廢液具有著高效性。
由于此種方法不需加入催化劑,因此使用成本較低。但是由于此項方法需要在高溫下進行,一旦發(fā)生反應過程,就會給機械設備造成巨大的腐蝕威脅,為此,此項方法的推廣空間較小。
四、結語
總之,隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展,環(huán)境污染問題日益嚴重,且企業(yè)間的競爭壓力越來越大。這就需要工業(yè)生產者采用有效地治理措施,來降低污染排放量,并提升企業(yè)的生產效益。為此,以上內容對工業(yè)磺化廢硫酸的治理研究進行了分析,望能夠給相關企業(yè)帶來一定的啟示作用。