于海峰
摘要:回顧和總結(jié)了腈綸回收系統(tǒng)中硫酸根去除的工藝流程,并比較總結(jié)了各種工藝的特點(diǎn)和操作中存在的問(wèn)題。隨著人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的加深,新的處理理論和新的環(huán)境問(wèn)題出現(xiàn),本文對(duì)腈綸回收系統(tǒng)中硫酸根的去除方法進(jìn)行了分類,僅供參考。
關(guān)鍵詞:腈綸回收;硫酸根;去除
一、腈綸回收系統(tǒng)中硫酸根的去除概述
目前,硫酸以及硫酸鹽已經(jīng)在各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。水中的少量硫酸鹽對(duì)身體的危害并不大,但過(guò)量,不但會(huì)影響人的新陳代謝,還會(huì)導(dǎo)致腹瀉、腸胃炎等病癥。在石化行業(yè)中,含硫氣體經(jīng)物理和化學(xué)作用發(fā)生了改變,導(dǎo)致酸雨的形成,造成動(dòng)植物及環(huán)境的污染。本文腈綸回收系統(tǒng)中硫酸根的去除方法進(jìn)行了闡述[1]。
二、腈綸回收系統(tǒng)中硫酸根的去除
(一)生石灰對(duì)SO42-去除法
最高去除率只有40%,最好的用量是7g/L,Ca2+和SO42-的持續(xù)反應(yīng)受到一定程度的影響,而且由于生石灰的保護(hù),其去除率也會(huì)降低。
(1)生石灰+PAC去除SO42-的研究
PAC具有中和、壓縮雙電層的作用,使膠體顆粒在一定的水力學(xué)條件下與SO42-形成大的絮凝物,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)SO42-的清除,從而使其具有良好的去除作用。結(jié)果表明,PAC濃度低于20mg/L時(shí),去除效率低;超過(guò)20 mg/L時(shí),去除率也低,同時(shí)很難控制[2]。
(2)生石灰+PAC+PAM去除SO42-的研究
為增強(qiáng)絮凝作用,改善礬花的生成及致密,加入PAC后加入PAM,增加撞擊次數(shù),快速地吸收并橋合某些中和膠粒,從而大大增強(qiáng)了絮凝的生成與沉淀。結(jié)果表明:生石灰+PAC+PAM對(duì)SO42-的影響最大,PAM的最佳投加量為10mg/L,PAC+PAM的最佳PAM投加量為10mg/L,PAM濃度低于10mg/L時(shí),顆粒碰撞的概率減小,沉淀速率也比較緩慢,但PAM用量超過(guò)10 mg/L時(shí),絮凝劑的吸附位置很快被占據(jù),架橋的概率降低,從而降低了絮凝作用[3]。
(3)活性氧化鋁去除SO42-的研究
SO42-與固體相接觸時(shí),會(huì)被不平衡力所吸引,從而使其滯留于固態(tài)表面,從而達(dá)到清除的效果。采用最佳的絮凝劑對(duì)其進(jìn)行處理,將活性氧化鋁加入溶液。在添加量少于22g/L時(shí),主要表現(xiàn)為外層的絡(luò)合,且隨用量的增大,吸附效果也隨之增大,但在超過(guò)22g/L時(shí),吸附效果降低,最佳的反應(yīng)濃度為22g/L。生石灰+PAC+PAMyu活性氧的方法經(jīng)最終處理后的水體中硫酸根的去除率為88.2%。組合工藝簡(jiǎn)單、高效、工作穩(wěn)定、耐沖擊、能適應(yīng)外排水系統(tǒng)中SO42-濃度的劇烈變化,可以最小化硫酸鹽污水排放對(duì)環(huán)境的影響,解決了當(dāng)前大部分污水中SO42-濃度過(guò)高,回收利用率較低的問(wèn)題。
(二)氯化鋇法
原理是將BaC12添加到鹽水中,使Ba2+和SO42-反應(yīng),形成硫酸鋇沉淀,再澄清分離,去除SO42-。優(yōu)勢(shì):流程短,投資少;缺點(diǎn):生產(chǎn)成本高,生產(chǎn)1噸BaC12成本超過(guò)50元;BaC12有毒,對(duì)環(huán)境有害,對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生的鹽泥具有較高的黏性,很難回收。由于Ba2+的引入,海水中的二次污染也會(huì)對(duì)膜造成很大的影響。目前多數(shù)工廠都是采用這種工藝。
(三)氯化鈣法
原理是通過(guò)Ca2+和SO42-反應(yīng),使SO42-沉淀,澄清,分離,達(dá)到去除目的。本方法使用次數(shù)少,其最顯著的優(yōu)勢(shì)在于過(guò)程短。缺點(diǎn):二氧化硫的去除效果差,工藝上不適合進(jìn)行控制;添加鈣添加劑會(huì)使Ca2+的含量升高,但也會(huì)有其他雜質(zhì)離子的引入,造成對(duì)海水的二次污染[4]。
(四)離子交換法
強(qiáng)堿下吸附順序SO42->NO3->Cl->HCO3-> OH-;弱堿下吸附順序是:OH->檸檬酸根3->SO42->酒石酸根2->草酸根2->PO43->NO2->Cl->醋酸根->HCO3-。
(五)樹脂法
樹脂法是利用特殊的樹脂作離子交換劑,對(duì)SO42-進(jìn)行連續(xù)選擇性的去除,且樹脂是可以回收的。該工藝適用范圍廣泛,無(wú)SO-2-濃度限制,反應(yīng)速度快,自動(dòng)化程度高,無(wú)固體廢物,無(wú)毒無(wú)害。但其缺點(diǎn)在于,樹脂的吸附量和充填能力較強(qiáng)。但因?yàn)椴僮鞒杀靖?,在我?guó)應(yīng)用較少,大型企業(yè)還會(huì)用到。
(六)深層凍結(jié)法
采用NaCl、Na2SO4溶解度隨溫度變化的工藝;一定條件下,形成大量Na2SO4水化結(jié)晶沉淀,沉淀后處理,在普通鹽水中SO-2-質(zhì)量含量超過(guò)30g/L時(shí),這種方法具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。該工藝的特點(diǎn)是廢品較少,但其缺點(diǎn)是能源消耗大,生產(chǎn)成本較高。
(七)薄膜工藝法
為了克服傳統(tǒng)方法的不足,國(guó)內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)采用膜設(shè)備進(jìn)行硫酸根的脫硫機(jī)已經(jīng)初具規(guī)模,并在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。該方式投入1~2年后就能收回成本。其缺點(diǎn)在于:此工藝一次投資稍多,但是操作成本較低,非常環(huán)保,操作簡(jiǎn)單。操作成本約為化學(xué)方法的25%。近年來(lái),膜法去除SO-2-環(huán)保,且操作成本低廉,在工業(yè)化中得到了廣泛的應(yīng)用。主要特征為納濾膜工藝的核心是膜,其微孔直徑為0.5-1.0納米。
參考文獻(xiàn):
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[4]楊彥功,馮連久,張玉梅,蒲華章.腈綸回收系統(tǒng)中硫酸根的去除[J].合成纖維,1983(06):52-54.DOI:10.16090/j.cnki.hcxw.1983.06.017.