CN108751557A - 一种废酸资源化回收方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废酸资源化回收方法，包括以下步骤：(1)、将酸洗废水与树脂发生酸吸附反应，得吸附了酸的树脂和吸附处理后的废水；(2)、将步骤(1)所得吸附处理后的废水进行反渗透处理，得高盐浓水和低盐清水；(3)、将步骤(2)所得的低盐清水用来对步骤(1)所得吸附了酸的树脂进行酸的洗脱，得脱附后的酸液；(4)、将步骤(3)所得脱附后的酸液进行反渗透处理，得高浓度的酸和低浓度的酸。所述废酸资源化回收方法提高了酸的回收效率，降低了冲洗树脂的原水用量，提高了酸洗水的酸度，降低了成本。本发明还公开了一种废酸资源化回收***，所述***有效地回收了酸洗工艺中的酸，极大地减少了废水的产生，实现了废水的循环利用。

Description

一种废酸资源化回收方法和***

技术领域

本发明涉及一种废液的处理方法和***，具体涉及一种废酸资源化回收方法和***。

背景技术

在工业制造中，通常需要通过酸洗去掉材料表层的金属氧化物，并对材料表面进行钝化，提高材料的耐蚀性，此过程会有大量废酸产生。为了降低酸液消耗，节约生产成本，通常会对酸洗后的废酸进行回收。目前国内回收废酸的技术主要是强碱性阴离子交换树脂酸阻滞原理回收技术和喷雾焙烧技术，相比而言，酸阻滞技术能耗低、操作简单，更适合各种规模的废酸回收。该技术是一种基于强碱性阴离子交换树脂非离子交换吸附强酸，而不吸附相应的盐，从而实现酸和盐分离的技术。酸阻滞技术回收废酸过程中不需要其他化学试剂，吸附了酸的树脂床，只需用水冲洗就可实现酸的洗脱和树脂再生。目前，酸阻滞技术广泛应用于废酸回收，然而，该技术还存在诸多问题，比如，冲洗树脂的原水用量大、再生酸液浓度下降等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种废酸资源化回收方法和***。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种废酸资源化回收方法，包括以下步骤：

(1)、将酸洗废水与树脂发生酸吸附反应，得吸附了酸的树脂和吸附处理后的废水；

(2)、将步骤(1)所得吸附处理后的废水进行反渗透处理，得高盐浓水和低盐清水；

(3)、将步骤(2)所得的低盐清水用来对步骤(1)所得吸附了酸的树脂进行酸的洗脱，得脱附后的酸液；

(4)、将步骤(3)所得脱附后的酸液进行反渗透处理，得高浓度的酸和低浓度的酸。

步骤(4)产生的高浓度的酸可以直接进入酸洗工艺中，实现了酸液的循环利用。本发明所述废酸资源化回收方法将常规的酸阻滞与其它技术进行结合，实现了酸洗废水和冲洗水的循环利用，降低了工艺能耗、成本，以及操作难度。

作为本发明所述废酸资源化回收方法的优选实施方式，所述步骤(1)之前还包括步骤(1a)：对酸洗废水的进行过滤处理。酸洗废水先进入格栅沉砂池，去除酸洗废水中的悬浮物。

作为本发明所述废酸资源化回收方法的优选实施方式，步骤(4)之后还包括步骤(5)：对步骤(2)所得高盐浓水进行蒸发浓缩处理，得结晶盐和冷凝水；步骤(5)所得冷凝水和步骤(4)所得低浓度的酸用于对步骤(1)所得吸附了酸的树脂进行酸的洗脱。

步骤(5)所得冷凝水、步骤(4)所得低浓度的酸以及步骤(2)所得的低盐清水均用来对吸附了酸的树脂进行酸的洗脱，最大化地利用了本处理过程中产生的废水，实现了真正的废水零排放。

作为本发明所述废酸资源化回收方法的优选实施方式，所述树脂为强酸型阳离子交换树脂；所述强酸型阳离子交换树脂的基本骨架为聚苯乙烯，活性基团为磺酸基。

作为本发明所述废酸资源化回收方法的优选实施方式，所述强酸型阳离子交换树脂的粒径为0.1mm。

所述树脂优选采用型号为苯乙烯型特种水处理专用树脂，该树脂能有效地吸附酸而不吸附盐。

作为本发明所述废酸资源化回收方法的优选实施方式，步骤(1)中，所述酸洗废水与所述树脂的体积之比≥3。在整个工艺流程中，树脂的用量和酸洗废水的进水量有一定的关系，其中，树脂的体积为V，则进入树脂床的废液体积需要保证≥3V，才能确保酸能最大程度地被吸附。

作为本发明所述废酸资源化回收方法的优选实施方式，用来对步骤(1)所得吸附了酸的树脂进行酸的洗脱的液体与树脂的体积之比≥5。用来对步骤(1)所得吸附了酸的树脂进行酸的洗脱的液体的体积需要保证≥5V，具体用量需要根据实际应用中酸的浓度进一步调整。

本发明的另一目的在于提供一种废酸资源化回收***，所述废酸资源化回收***包括树脂填充床、高盐废水反渗透装置、酸浓缩反渗透装置和树脂冲洗水箱；所述树脂填充床设有进水口I、进水口II、出水口I和出水口II，所述进水口I为酸洗废水入口，所述出水口I与高盐废水反渗透装置相连通，所述出水口II与酸浓缩反渗透装置相连通，所述高盐废水反渗透装置上的低盐清水出口与树脂冲洗水箱相连通，所述树脂冲洗水箱的出水口与进水口II相连。

酸洗废水从进水口I进入树脂填充床，其中的酸被树脂吸附，而其中的盐未被吸附，吸附处理后的废液中含有大量的盐，从出水口I流出，进入高盐废水反渗透装置，经过反渗透作用得到高盐浓水和低盐清水，低盐清水从高盐废水反渗透装置上的低盐清水出口流入树脂冲洗水箱备用；当树脂填充床中的树脂吸附饱和，吸附能力下降，采用树脂冲洗水箱中的低盐清水从树脂冲洗水箱的出水口流出至树脂填充床的进水口II，对树脂填充床中的酸进行脱附，脱附后的酸液从出水口II进入酸浓缩反渗透装置，经过反渗透处理后得到高浓度的酸和低浓度的酸，高浓度的酸从酸浓缩反渗透装置上的高浓度的酸出口可以直接进入酸洗工艺中回收利用。因此，本发明所述废酸资源化回收***有效地回收了酸洗工艺中的酸，且极大地减少了废水的产生，实现了废水的循环利用，降低了运行成本，科学环保。

作为本发明所述废酸资源化回收***的优选实施方式，所述***还包括多效蒸发器；所述多效蒸发器与所述高盐废水反渗透装置上的高盐浓水出口相连通。

所述多效蒸发器用于对反渗透处理后得到的高盐浓水进行进一步地蒸发浓缩，得到结晶盐。

作为本发明所述废酸资源化回收***的优选实施方式，所述高盐废水反渗透装置上的高盐浓水出口与高盐浓水储罐相连通，所述高盐浓水储罐的出水口与多效蒸发器相连通。高盐废水反渗透装置产生的高盐浓水在高盐浓水储罐内达到一定的量后集中送至多效蒸发器处理。

作为本发明所述废酸资源化回收***的优选实施方式，所述***还包括格栅沉砂池；所述格栅沉砂池的入水口为酸洗废水入口，所述格栅沉砂池的出水口与进水口I相连。

作为本发明所述废酸资源化回收***的优选实施方式，所述酸浓缩反渗透装置上的低浓度酸出口与树脂冲洗水箱相连通；所述多效蒸发器上的蒸汽出口与冷凝器相连通，所述冷凝器的出水口与树脂冲洗水箱相连通。

作为本发明所述废酸资源化回收***的优选实施方式，所述进水口I设于树脂填充床下部，所述进水口II设于树脂填充床上部；所述出水口I设于树脂填充床上部，所述出水口II设于树脂填充床下部。

酸洗废液从树脂填充床下部的进水口I进入充满树脂的填充床中，这样做的目一方面是保证废液能与填充的树脂充分接触，另一方面是相比上层的树脂，下层的树脂更容易被吸附饱和，因此更容易被冲洗脱附出来，可以相对而言减少冲洗水用量。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种废酸资源化回收方法，本发明所述废酸资源化回收方法不仅能将酸的回收效率提高到80％以上，还能降低冲洗树脂的原水用量，并提高酸洗水的酸度，达到降低成本的目的。本发明还提供了一种废酸资源化回收***，本发明所述废酸资源化回收***有效地回收了酸洗工艺中的酸，且极大地减少了废水的产生，实现了废水的循环利用，降低了运行成本，科学环保。

附图说明

图1为实施例所述废酸资源化回收***的结构示意图；其中，1、栅沉砂池；2、树脂填充床；3、高盐废水反渗透装置；4、酸浓缩反渗透装置；5、树脂冲洗水箱；6、多效蒸发器；7、冷凝器；8、酸洗工段；9、结晶盐储罐。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例

本发明所述废酸资源化回收***的一种实施例，结构示意图如图1所示，本实施例所述废酸资源化回收***包括格栅沉砂池1、树脂填充床2、高盐废水反渗透装置3、酸浓缩反渗透装置4、树脂冲洗水箱5、多效蒸发器6、高盐浓水储罐和冷凝器7。

所述树脂填充床2设有进水口I、进水口II、出水口I和出水口II，所述进水口I设于树脂填充床2下部，所述进水口II设于树脂填充床2上部；所述出水口I设于树脂填充床2上部，所述出水口II设于树脂填充床2下部。

所述格栅沉砂池1的入水口与酸洗工段8的酸洗废水出口相连，所述格栅沉砂池1的出水口通过泵与进水口I相连。

所述出水口I与高盐废水反渗透装置3相连通，所述出水口II与酸浓缩反渗透装置4相连通，所述高盐废水反渗透装置3上的低盐清水出口与树脂冲洗水箱5相连通，所述酸浓缩反渗透装置4上的高浓度的酸出口与酸洗工段8相连通，所述酸浓缩反渗透装置4上的低浓度酸出口与树脂冲洗水箱5相连通，所述树脂冲洗水箱5的出水口与进水口II相连。

所述多效蒸发器6与所述高盐废水反渗透装置3上的高盐浓水出口相连通；所述多效蒸发器6上的蒸汽出口与冷凝器7相连通，所述冷凝器7的出水口与树脂冲洗水箱5相连通，所述多效蒸发器6的结晶盐出口与结晶盐储罐9相连。

本实施例所述废酸资源化回收***工作时，酸洗废水从酸洗工段8流出，进入格栅沉砂池1中去除酸洗废水中的悬浮物，去除了悬浮物的酸洗废水从树脂填充床2下部的进水口I进入树脂填充床2，其中的酸被树脂吸附，而其中的盐未被吸附，吸附处理后的废液中含有大量的盐，从出水口I流出，进入高盐废水反渗透装置3，经过反渗透作用得到高盐浓水和低盐清水，低盐清水从高盐废水反渗透装置3上的低盐清水出口流入树脂冲洗水箱5中备用，而高盐浓水进入多效蒸发器6中蒸发浓缩处理，得到结晶盐从多效蒸发器6的结晶盐出口进入结晶盐储罐9中，产生的蒸汽进入冷凝器7中，冷凝后的冷凝水进入树脂冲洗水箱5中备用；当树脂填充床2中的树脂吸附饱和，吸附能力下降，树脂冲洗水箱5中的水从树脂冲洗水箱5的出水口流出至树脂填充床2上部的进水口II，对树脂填充床2中的酸进行脱附，脱附后的酸液从出水口II进入酸浓缩反渗透装置4，经过反渗透处理后得到高浓度的酸和低浓度的酸，高浓度的酸从酸浓缩反渗透装置4上的高浓度的酸出口直接进入酸洗工段8中回收利用，而低浓度的酸进入树脂冲洗水箱5中备用。

本实施例所述废酸资源化回收***有效地回收了酸洗工艺中的酸，且极大地减少了废水的产生，实现了废水的循环利用，降低了运行成本，实现了真正的废水零排放。

一种废酸资源化回收方法的实施例，包括以下步骤：

(1)、对酸洗废水的进行过滤处理，去除酸洗废水中的悬浮物；

(2)、将去除了悬浮物的酸洗废水与树脂发生酸吸附反应，得吸附了酸的树脂和吸附处理后的废水；

(3)、将步骤(2)所得吸附处理后的废水进行反渗透处理，得高盐浓水和低盐清水；

(4)、将步骤(3)所得的低盐清水用来对步骤(2)所得吸附了酸的树脂进行酸的洗脱，得脱附后的酸液；

(5)、将步骤(4)所得脱附后的酸液进行反渗透处理，得高浓度的酸和低浓度的酸；

(6)、对步骤(3)所得高盐浓水进行蒸发浓缩处理，得结晶盐和冷凝水；将所述冷凝水和步骤(5)所得低浓度的酸用于对步骤(2)所得吸附了酸的树脂进行酸的洗脱。

所述树脂为强酸型阳离子交换树脂，本实施例采用型号为苯乙烯型特种水处理专用树脂，该强酸型阳离子交换树脂的基本骨架为聚苯乙烯，活性基团为磺酸基，粒径为0.1mm。

较佳地，步骤(2)中，所述酸洗废水与所述树脂的体积之比≥3；用来对步骤(2)所得吸附了酸的树脂进行酸的洗脱的液体与树脂的体积之比≥5，以确保酸能最大程度地被吸附和洗脱。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种废酸资源化回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、将酸洗废水与树脂发生酸吸附反应，得吸附了酸的树脂和吸附处理后的废水；

(2)、将步骤(1)所得吸附处理后的废水进行反渗透处理，得高盐浓水和低盐清水；

(3)、将步骤(2)所得的低盐清水用来对步骤(1)所得吸附了酸的树脂进行酸的洗脱，得脱附后的酸液；

(4)、将步骤(3)所得脱附后的酸液进行反渗透处理，得高浓度的酸和低浓度的酸。

2.如权利要求1所述废酸资源化回收方法，其特征在于，步骤(4)之后还包括步骤(5)：对步骤(2)所得高盐浓水进行蒸发浓缩处理，得结晶盐和冷凝水；步骤(5)所得冷凝水和步骤(4)所得低浓度的酸用于对步骤(1)所得吸附了酸的树脂进行酸的洗脱。

3.如权利要求1所述废酸资源化回收方法，其特征在于，所述树脂为强酸型阳离子交换树脂；所述强酸型阳离子交换树脂的基本骨架为聚苯乙烯，活性基团为磺酸基。

4.如权利要求1所述废酸资源化回收方法，其特征在于，步骤(1)中，所述酸洗废水与所述树脂的体积之比≥3。

5.如权利要求1所述废酸资源化回收方法，其特征在于，用来对步骤(1)所得吸附了酸的树脂进行酸的洗脱的液体与树脂的体积之比≥5。

6.一种废酸资源化回收***，其特征在于，包括树脂填充床、高盐废水反渗透装置、酸浓缩反渗透装置和树脂冲洗水箱；所述树脂填充床设有进水口I、进水口II、出水口I和出水口II，所述进水口I为酸洗废水入口，所述出水口I与高盐废水反渗透装置相连通，所述出水口II与酸浓缩反渗透装置相连通，所述高盐废水反渗透装置上的低盐清水出口与树脂冲洗水箱相连通，所述树脂冲洗水箱的出水口与进水口II相连。

7.如权利要求6所述废酸资源化回收***，其特征在于，所述***还包括多效蒸发器；所述多效蒸发器与所述高盐废水反渗透装置上的高盐浓水出口相连通。

8.如权利要求6所述废酸资源化回收***，其特征在于，所述***还包括格栅沉砂池；所述格栅沉砂池的入水口为酸洗废水入口，所述格栅沉砂池的出水口与进水口I相连。

9.如权利要求7所述废酸资源化回收***，其特征在于，所述酸浓缩反渗透装置上的低浓度酸出口与树脂冲洗水箱相连通；所述多效蒸发器上的蒸汽出口与冷凝器相连通，所述冷凝器的出水口与树脂冲洗水箱相连通。

10.如权利要求6所述废酸资源化回收***，其特征在于，所述进水口I设于树脂填充床下部，所述进水口II设于树脂填充床上部；所述出水口I设于树脂填充床上部，所述出水口II设于树脂填充床下部。