Trajtimi i ujërave të ndotura që përmbajnë acid

2024-04-10

Ujërat e ndotura acidike janë ujërat e ndotura me vlerë pH më të vogël se 6. Sipas llojeve dhe përqendrimeve të ndryshme të acideve, ujërat e ndotura acidike mund të ndahen në ujëra të ndotura me acid inorganik dhe ujëra të ndotura me acid organik. Ujëra të ndotura me acid të fortë dhe ujëra të ndotura me acid të dobët; Ujëra të ndotura monoacidike dhe ujëra të ndotura poliacidike; Ujëra të ndotura acidike me përqendrim të ulët dhe ujëra të ndotura acidike me përqendrim të lartë. Zakonisht ujërat e ndotura acidike, përveç përmbajtjes së disa acideve, shpesh përmbajnë edhe jone të metaleve të rënda dhe kripërat e tyre dhe substanca të tjera të dëmshme. Ujërat e ndotura acidike vijnë nga një gamë e gjerë burimesh, duke përfshirë kullimin e minierave, hidrometalurgjinë, petëzimin e çelikut, trajtimin sipërfaqësor me acid të çelikut dhe metaleve me ngjyra, industrinë kimike, prodhimin e acideve, ngjyrat, elektrolizën, galvanizimin, fibrat artificiale dhe sektorë të tjerë industrialë. Ujërat e ndotura acidike të zakonshme janë ujërat e ndotura me acid sulfurik, të ndjekura nga ujërat e ndotura me acid klorhidrik dhe acid nitrik. Çdo vit, Kina është gati të shkarkojë gati një milion metra kub acid të mbeturinave industriale. Nëse këto ujëra të ndotura shkarkohen direkt pa trajtim, ato do të gërryejnë tubacionet, do të dëmtojnë të korrat, do të dëmtojnë peshqit, do të dëmtojnë anijet dhe do të shkatërrojnë shëndetin mjedisor. Ujërat e ndotura industriale acidike duhet të trajtohen për të përmbushur standardet kombëtare të shkarkimit para shkarkimit, ujërat e ndotura acide mund të riciklohen dhe të ripërdoren. Gjatë trajtimit të acidit të mbeturinave, metodat që mund të zgjidhen përfshijnë trajtimin me kripë, metodën e përqendrimit, metodën e neutralizimit kimik, metodën e nxjerrjes, metodën e rrëshirës së shkëmbimit jonik, metodën e ndarjes me membranë, etj.

1. riciklimi i kripës

E ashtuquajtura kriposje është përdorimi i një sasie të madhe uji të kripur të ngopur për të precipituar pothuajse të gjitha papastërtitë organike në acidin e mbeturinave. Megjithatë, kjo metodë do të prodhojë acid klorhidrik dhe do të ndikojë në rikuperimin dhe shfrytëzimin e acidit sulfurik në acidin e mbeturinave, prandaj u studiua metoda e kriposjes së papastërtive organike në acidin e mbeturinave me tretësirë të ngopur të bisulfatit të natriumit.
Acidi i mbeturinave përmban acid sulfurik dhe papastërti të ndryshme organike, të cilat janë kryesisht një sasi e vogël e acidit 6-kloro-3-nitrotoluen-4 sulfonik dhe izomerë të ndryshëm përveç acidit 6-kloro-3-nitrotoluen-4-sulfonik të prodhuar nga tolueni në procesin e sulfonimit, klorinimit dhe nitrifikimit. Metoda e kriposjes është përdorimi i një sasie të madhe uji të kripur të ngopur për të precipituar pothuajse të gjitha papastërtitë organike në acidin e mbeturinave. Metoda e riciklimit të kriposjes jo vetëm që mund të heqë papastërtitë e ndryshme organike në acidin e mbeturinave, por edhe të rikuperojë acidin sulfurik për ta futur në ciklin e prodhimit, duke kursyer kosto dhe energji.

2. Metoda e pjekjes

Metoda e pjekjes zbatohet ndaj acidit të paqëndrueshëm siç është acidi klorhidrik, i cili ndahet nga tretësira me anë të pjekjes për të arritur efektin e rikuperimit.

3. Metoda e neutralizimit kimik

Reaksioni bazik acid-bazë i H+(aq)+OH-(aq)=H2O është gjithashtu një bazë e rëndësishme për trajtimin e ujërave të ndotura që përmbajnë acid. Metodat e zakonshme për trajtimin e ujërave të ndotura që përmbajnë acid përfshijnë neutralizimin dhe riciklimin, neutralizimin reciprok të ujërave të ndotura acid-bazë, neutralizimin e ilaçeve, neutralizimin e filtrimit, etj. Në ditët e para të disa ndërmarrjeve të hekurit dhe çelikut në Kinë, shumica e tyre përdornin metodën e neutralizimit acid-bazë për të trajtuar lëngun e mbeturinave të acidit klorhidrik dhe acidit sulfurik, në mënyrë që vlera e pH të arrinte standardin e shkarkimit. Karbonati i natriumit (soda), hidroksidi i natriumit, guri gëlqeror ose gëlqerja si lëndë të para për neutralizimin acid-bazë, përdorimi i përgjithshëm është i lirë, i lehtë për t'u bërë gëlqere.

4. Metoda e nxjerrjes

Ekstraktimi lëng-lëng, i njohur edhe si ekstraktim me tretës, është një operacion njësi që përdor ndryshimin në tretshmërinë e përbërësve në lëngun e lëndës së parë në tretësin e duhur për të arritur ndarjen. Në trajtimin e ujërave të ndotura që përmbajnë acid, është e nevojshme që ujërat e ndotura që përmbajnë acid dhe tretësi organik të vijnë plotësisht në kontakt, në mënyrë që papastërtitë në acidin e mbeturinave të transferohen në tretës. Kërkesat për ekstraktues janë: (1) që acidi i mbeturinave të jetë inert, të mos reagojë kimikisht me acidin e mbeturinave dhe të mos tretet në acidin e mbeturinave; (2) Papastërtitë në acidin e mbeturinave kanë një koeficient të lartë ndarjeje në ekstraktues dhe acid sulfurik; (3) Çmimi është i lirë dhe i lehtë për t'u gjetur; (4) I lehtë për t'u ndarë nga papastërtitë, humbje e vogël gjatë zhveshjes. Ekstraktuesit e zakonshëm përfshijnë benzenin (toluen, nitrobenzen, klorobenzen), fenolet (kreozot difenol i papërpunuar), hidrokarburet e halogjenizuara (trikloroetan, dikloroetan), eterin izopropil dhe N-503.

5. metoda e rrëshirës së shkëmbimit jonik

Parimi bazë i trajtimit të lëngjeve të mbeturinave të acidit organik me anë të rrëshirës shkëmbyese jonik është se disa rrëshira shkëmbyese jonik mund të thithin acide organike nga tretësira e acidit të mbeturinave dhe të përjashtojnë acidet inorganike dhe kripërat metalike për të arritur ndarjen e acideve dhe kripërave të ndryshme.

6. Metoda e ndarjes me membranë

Për lëngjet e mbeturinave acidike, mund të përdoren edhe metoda të trajtimit me membranë, të tilla si dializa dhe elektrodializa. Rikuperimi me membranë i acidit të mbeturinave kryesisht përdor parimin e dializës, i cili drejtohet nga ndryshimi i përqendrimit. I gjithë pajisja përbëhet nga membrana e dializës me difuzion, pllaka shpërndarëse e lëngut, pllaka përforcuese, korniza e pllakës së rrjedhjes së lëngut, etj., dhe arrin efektin e ndarjes duke ndarë substancat në lëngun e mbeturinave.

7. Metoda e kristalizimit me ftohje

Metoda e kristalizimit me ftohje është një metodë për të ulur temperaturën e tretësirës dhe për të precipituar substancën e tretur. Në procesin e trajtimit të acidit të mbeturinave përdoret që papastërtitë në acidin e mbeturinave të ftohen për të rikuperuar tretësirën acide që plotëson kërkesat dhe mund të ripërdoret. Për shembull, acidi sulfurik i mbeturinave i shkarkuar nga procesi i larjes me acil të një mulliri rrotullues përmban një sasi të madhe të sulfatit të hekurit, i cili trajtohet me anë të procesit të përqendrimit-kristalizimit dhe filtrimit. Pas heqjes së sulfatit të hekurit me anë të filtrimit, acidi mund të kthehet në procesin e turshisë së çelikut për përdorim të vazhdueshëm.

Kristalizimi ftohës ka shumë zbatime industriale, të cilat ilustrohen këtu nga procesi i turshisë në përpunimin e metaleve. Në procesin e çelikut dhe përpunimit mekanik, tretësira e acidit sulfurik përdoret zakonisht për të hequr ndryshkun në sipërfaqen e metalit. Prandaj, riciklimi i acidit të mbeturinave mund të ulë shumë kostot dhe të mbrojë mjedisin. Kristalizimi ftohës përdoret në industri për të arritur këtë proces.

8. Metoda e oksidimit

Kjo metodë është përdorur për një kohë të gjatë dhe parimi është zbërthimi i papastërtive organike në mbetjet e acidit sulfurik nga agjentët oksidues në kushte të përshtatshme, në mënyrë që të mund të shndërrohet në dioksid karboni, ujë, okside azoti etj., dhe të ndahet nga acidi sulfurik, në mënyrë që mbetjet e acidit sulfurik të mund të pastrohen dhe të rikuperohen. Oksidantët e përdorur zakonisht janë peroksidi i hidrogjenit, acidi nitrik, acidi perklorik, acidi hipoklorik, nitratet, ozoni etj. Çdo oksidues ka avantazhet dhe kufizimet e veta.