孙英杰:酸洗废液用于混凝剂生产技术
 
来源:无忧固废网        发稿时间:2018-12-14 16:25:05        发稿编辑:影子

        我国在工业生产中每年都有大量的酸洗废液产生,污染危害非常严重。自20世纪90年代以来,围绕酸洗废液的资源化利用进行了广泛的技术开发研究。青岛理工大学孙英杰教授在“中国化工行业危险废物减量化、资源化与无害化技术论坛”上对酸洗废液用于混凝剂生产技术进行了探讨。

(孙英杰:青岛理工大学教授,博导,中国硅酸盐学会固废分会危废专业委员会委员,中环协固废与危废专业委员会专家委员会委员

以下内容根据现场发言整理,未经发言人审核

废酸来源及危害特性

    废酸来源

    我国每年的废酸产生量巨大,以硫酸为例,每年硫酸消耗量约2300万吨,按40%50%参与反应生成新物质、其他形式废酸、浓度20%60%估算,可产生各种浓度废酸约4000万吨。

废酸产生行业包括精炼石油产品制造,涂料、油墨、颜料及类似产品制造,基础化学原料制造,钢压延加工,金属表面处理及热处理加工,电子元件制造及某些非特定行业。

    危害特性

    废酸具有腐蚀性,钢的精加工过程中产生的废酸性洗液还具有毒性。

酸洗废液的主要组成及重金属来源

    主要组成

    酸洗废液一般产生于表面处理工艺中的酸洗流程,主要成分包括:酸含量(硫酸5%左右,盐酸3%-5%),铁盐含量(硫酸亚铁20%左右,氯化亚铁15%-20%左右)。

    重金属来源

    据孙英杰教授介绍,酸洗废液中的重金属主要来源于三个方面。

      (1)  来源于新酸

根据标准要求,工业浓硫酸一等品砷的含量不能高于18.4mg/L,铅的含量不能高于367mg/L,汞的含量不能高于183.5mg/L

根据标准要求,工业合成盐酸一等品砷的含量不能高于1.155mg/L

 

    根据标准要求,副产盐酸中重金属含量不能高于2.31mg/L

    对于工业硫酸,一等品铅367mg/L,假设酸洗时浓度控制10%,则废酸中铅含量约36.7mg/L。对于工业硫酸、工业合成盐酸、副产盐酸,合格品中有的重金属未做强制性规定,因此浓度可能更高。

      (2)  来源于酸洗金属

    钢铁工件大部分含有铬、镍,清洗时部分进入酸洗废液。

      (3)  来源于化学退镀

    不合格件、挂具的退镀,使已镀金属溶解,退镀液进入废酸,进而导致废酸中重金属含量升高。对ABS塑胶电镀主要为铜//铬三层,采用稀酸退铬、氧化剂或强酸溶解镍和铜。

酸洗废液用于混凝剂生产的可行性分析

 基本原理

 表面处理酸洗废液中含有浓度较高的铁盐,铁盐具有混凝作用亚铁具有好的脱色性能,但形成的絮体沉降性能差,存在返黄的问题,需要全部或部分氧化为三价铁。生成的主要产品有聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铝铁(加入铝盐)。

 工艺流程

产品质量达标性分析

关于危险废物再生利用后产品的定性,危险废物鉴别导则规定如下。

固体废物鉴别 通则规定如下。

关于混凝剂的国家标准如下。

《水处理剂 硫酸亚铁》新旧标准对比如下。

《水处理剂 聚合硫酸铁》新旧标准对比如下。

《水处理剂 氯化铁》新标准(征求意见稿)如下。

新标准中重金属浓度换算如下。

孙英杰教授说,酸洗废液生产的混凝剂产品质量存在重金属超标的隐患,应该在生产工艺中加入除重金属的环节,除重方法主要有硫化物、络合剂、铁还原。

应用的环境可行性分析

达到产品标准是否就可以明确环境可行性?事实并非如此。孙英杰教授介绍说,含有重金属废酸,制成混凝剂,用于废水处理,重金属最终进入处理后尾水和污泥,对环境依然存在安全隐患。

最后孙英杰教授总结说,关于酸洗废液用于混凝剂的生产在技术上是可行的,但对于重金属在混凝剂生产、使用过程中的迁移转化以及废酸混凝剂使用过程中重金属的生态风险需要进一步研究探讨。

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