Pengolahan air limbah yang mengandung asam

Air limbah asam adalah air limbah dengan nilai pH kurang dari 6. Berdasarkan jenis dan konsentrasi asamnya, air limbah asam dapat dibedakan menjadi air limbah asam anorganik dan air limbah asam organik.air limbah asam kuat dan air limbah asam lemah;Air limbah asam tunggal dan air limbah asam poli;Air limbah asam konsentrasi rendah dan air limbah asam konsentrasi tinggi.Biasanya air limbah yang bersifat asam, selain mengandung sedikit asam, seringkali juga mengandung ion logam berat beserta garamnya dan zat berbahaya lainnya.Air limbah asam berasal dari berbagai sumber, termasuk drainase tambang, hidrometalurgi, pengerolan baja, perlakuan asam permukaan pada baja dan logam non-besi, industri kimia, produksi asam, pewarna, elektrolisis, pelapisan listrik, serat buatan, dan sektor industri lainnya.Air limbah asam yang umum adalah air limbah asam sulfat, diikuti oleh air limbah asam klorida dan air limbah asam nitrat.Setiap tahun, Tiongkok akan membuang hampir satu juta meter kubik limbah asam industri. Jika air limbah ini dibuang langsung tanpa pengolahan, maka akan menimbulkan korosi pada jaringan pipa, merusak tanaman, membahayakan ikan, merusak kapal, dan merusak kesehatan lingkungan.Air limbah asam industri harus diolah untuk memenuhi standar pembuangan nasional sebelum dibuang, air limbah asam dapat didaur ulang dan digunakan kembali.Saat mengolah limbah asam, metode yang dapat dipilih meliputi pengolahan garam, metode konsentrasi, metode netralisasi kimia, metode ekstraksi, metode resin penukar ion, metode pemisahan membran, dll.

1. daur ulang garam

Yang disebut penggaraman adalah penggunaan air garam jenuh dalam jumlah besar untuk mengendapkan hampir semua pengotor organik dalam limbah asam.Namun metode ini akan menghasilkan asam klorida dan mempengaruhi perolehan dan pemanfaatan asam sulfat dalam limbah asam, sehingga metode penggaraman pengotor organik dalam asam limbah dengan larutan jenuh natrium bisulfat dipelajari.
Asam limbah mengandung asam sulfat dan berbagai pengotor organik, yang sebagian besar berupa sejumlah kecil asam sulfonat 6-kloro-3-nitrotoluena-4 dan berbagai isomer selain asam 6-kloro-3-nitrotoluena-4-sulfonat yang dihasilkan oleh toluena dalam proses sulfonasi, klorinasi dan nitrifikasi.Metode penggaraman adalah dengan menggunakan sejumlah besar air garam jenuh untuk mengendapkan hampir semua pengotor organik dalam limbah asam.Metode daur ulang garam tidak hanya dapat menghilangkan berbagai kotoran organik dalam asam limbah, tetapi juga memulihkan asam sulfat untuk dimasukkan ke dalam siklus produksi, sehingga menghemat biaya dan energi.

2. Metode pemanggangan

Metode pemanggangan diterapkan pada asam volatil seperti asam klorida, yang dipisahkan dari larutan dengan cara dipanggang untuk mencapai efek pemulihan.

3. Metode netralisasi kimia

Reaksi basa asam-basa H+(aq)+OH-(aq)=H2O juga merupakan dasar penting untuk pengolahan air limbah yang mengandung asam.Metode umum untuk mengolah air limbah yang mengandung asam meliputi netralisasi dan daur ulang, netralisasi timbal balik air limbah asam basa, netralisasi obat, netralisasi filtrasi, dll. Pada masa awal beberapa perusahaan besi dan baja di Tiongkok, kebanyakan dari mereka menggunakan metode netralisasi asam basa untuk mengolah cairan limbah pengawetan asam klorida dan asam sulfat, sehingga nilai pH mencapai baku mutu pembuangan.Natrium karbonat (soda ash), natrium hidroksida, batu kapur atau kapur sebagai bahan baku netralisasi asam basa, kegunaan umum kapur murah dan mudah dibuat.

4. Metode ekstraksi

Ekstraksi cair-cair, juga dikenal sebagai ekstraksi pelarut, adalah unit operasi yang menggunakan perbedaan kelarutan komponen dalam cairan bahan mentah dalam pelarut yang sesuai untuk mencapai pemisahan.Dalam pengolahan air limbah yang mengandung asam, air limbah yang mengandung asam dan pelarut organik harus bersentuhan sepenuhnya, sehingga pengotor dalam limbah asam berpindah ke pelarut.Persyaratan ekstraktan adalah: (1) asam limbah bersifat inert, tidak bereaksi secara kimia dengan asam limbah, dan tidak larut dalam asam limbah;(2) Pengotor dalam limbah asam memiliki koefisien partisi yang tinggi dalam ekstraktan dan asam sulfat;(3) Harganya murah dan mudah didapat;(4) Mudah dipisahkan dari kotoran, kerugian kecil saat pengupasan.Ekstraktan yang umum termasuk benzena (toluena, nitrobenzena, klorobenzena), fenol (difenol mentah kreosot), hidrokarbon terhalogenasi (trikloroetana, dikloroetana), isopropil eter dan N-503.

5. metode resin penukar ion

Prinsip dasar pengolahan cairan limbah asam organik dengan resin penukar ion adalah bahwa beberapa resin penukar ion dapat menyerap asam organik dari larutan asam limbah dan mengecualikan asam anorganik dan garam logam untuk mencapai pemisahan asam dan garam yang berbeda.

6. metode pemisahan membran

Untuk limbah cair yang bersifat asam, metode pengolahan membran seperti dialisis dan elektrodialisis juga dapat digunakan.Pemulihan asam limbah melalui membran terutama mengadopsi prinsip dialisis, yang didorong oleh perbedaan konsentrasi.Seluruh perangkat terdiri dari membran dialisis difusi, pelat pengeluaran cairan, pelat penguat, rangka pelat aliran cairan, dll., dan mencapai efek pemisahan dengan memisahkan zat dalam cairan limbah.

7. metode kristalisasi pendinginan

Metode kristalisasi pendinginan adalah metode untuk menurunkan suhu larutan dan mengendapkan zat terlarut.Dalam proses pengolahan asam limbah, pengotor dalam asam limbah didinginkan untuk mendapatkan kembali larutan asam yang memenuhi persyaratan dan dapat digunakan kembali.Misalnya, limbah asam sulfat yang dikeluarkan dari proses pencucian asil pada rolling mill mengandung sejumlah besar besi sulfat, yang diolah melalui proses kristalisasi konsentrasi dan filtrasi.Setelah penghilangan besi sulfat melalui penyaringan, asam dapat dikembalikan ke proses pengawetan baja untuk digunakan terus-menerus.
Kristalisasi pendingin memiliki banyak aplikasi industri, yang diilustrasikan di sini melalui proses pengawetan dalam pemrosesan logam.Dalam proses pengolahan baja dan mekanis, larutan asam sulfat biasa digunakan untuk menghilangkan karat pada permukaan logam.Oleh karena itu, daur ulang limbah asam dapat sangat mengurangi biaya dan melindungi lingkungan.Kristalisasi pendingin digunakan dalam industri untuk mencapai proses ini.

8. Metode oksidasi

Metode ini telah digunakan sejak lama, dan prinsipnya adalah menguraikan pengotor organik dalam limbah asam sulfat dengan zat pengoksidasi dalam kondisi yang sesuai, sehingga dapat diubah menjadi karbon dioksida, air, nitrogen oksida, dll., dan dipisahkan dari asam sulfat, sehingga limbah asam sulfat dapat dimurnikan dan diperoleh kembali.Oksidan yang umum digunakan adalah hidrogen peroksida, asam nitrat, asam perklorat, asam hipoklorit, nitrat, ozon dan sebagainya.Setiap oksidator mempunyai kelebihan dan keterbatasannya masing-masing.