1、本发明属于污水处理技术领域,具体涉及一种钢铁行业硝酸氢氟酸混合酸废液的处理回收方法及其系统。钢铁工业中的不锈钢、合金钢钢材表面,在加工过程中产生一层氧化物,通常是用混合酸洗除去。目前国内外生产厂家,多采用硝酸-氢氟酸混合酸洗除去氧化物。
2、采用硝酸、氢氟酸混合酸酸洗,具有酸洗速度快,不易过酸洗的有点,而且酸洗后的刚才保持良好的表面。这三者是其他酸洗所不能达到的。经多次酸洗,酸洗液中的金属离子增加到一定浓度,含酸量下降到一定百分比,即失去酸洗能力而成为废液,但此废液中的总酸度还是相当高的,并含有大量的金属铁、镍、铬等盐类、硝酸、氢氟酸是强腐蚀剂,铬是剧毒物质,如任其外排,将对环境造成严重污染,所以必须禁止酸洗废液不经处理任意外排。此外,硝酸、氟酸的成本价格较贵,废酸液体中的硝酸、氟酸没有回用直接排放也大大造成了资源的浪费。
3、目前国内外对硝酸、氢氟酸废液的处理方法主要有化学法、减压蒸发法,离子交换法和溶剂萃取法。化学法:一般采用石灰、电石渣或烧碱对其进行中和处理,使值达到**排放标准后排放。其缺点是中和药剂成本高,费用大,废酸处理量受到限制,而且酸洗废液中的3、和金属盐等资源没有得到有效利用。污泥量大,剩下的盐类残渣处理困难,设备腐蚀严重。
4、减压蒸发法:减压蒸发法其原理是往废酸液中加入硫酸,使硫酸根与废液中的硝酸根和氟离子置换,形成金属的硫酸盐,在负压下,利用硫酸和硝酸、氢氟酸平衡温度的不同,加热蒸发出气态的硝酸和氢氟酸,经冷凝,即得到再生的混合酸,再次用于酸洗。残液中含有硫酸的金属盐和硫酸,经过冷却,硫酸盐形成结晶,经固液分离,含有一定浓度的硫酸液体可以循环使用。固态金属硫酸盐沉渣另行处理,可以回收其中的镍、铬等金属。
5、该方法酸回收率高,但一次**投资大,设备维修困难,且蒸馏残渣残酸量较大。离子交换法:利用离子交换剂中的可交换基团与溶液中各种离子间的离子交换能力的不同来进行分离的一种方法。其缺点此方法有一定局限**,设备造价高,水中的铁离子、铝离子等物质会污染离子交换树脂,影响树脂工作交换量,造成树脂中毒失效。溶剂萃取法:其原理是在废液中通入硫酸,硫酸和废液中的金属盐类发生复分解反应,废液中的金属盐转化成金属的硫酸盐,硝酸和氢氟酸游离出来,用磷酸三丁脂()作萃取剂,将硝酸和氢氟酸转移到萃取剂中,然后在反萃塔中用水反萃,即得到硝酸、氢氟酸的混合酸,再次用于酸洗。
1、该方法优点能耗少,设备材料容易选择,但酸的回收率低。在这种前提下,以膜技术为依托,开发研制成功了废酸回用设备,它具有易于实现工艺改造、投资回报率高、易于操作、易于维护、运行费用低、自动化程度高等特点。
2、废酸回用设备能处理废酸回用,变害为宝,为企业解决环保问题的同时还带来不菲的经济效益,使用领域与前景十分可观,具有巨大的投资回报价值。为了克服现有技术中的问题,本发明要解决的技术问题在于提供一种节能、环保且在钢铁工业硝酸氢氟酸混合酸废液处理技术,可实现钢材酸洗过程中零污染,完全符合环保要求的钢材硝酸氢氟酸混合酸废液处理及回收的方法及其系统。
3、本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:一种钢铁行业硝酸氢氟酸混合酸酸洗废液的处理回收系统,包括一级过滤单元、反应单元和二级过滤单元,废酸液入口通过管路经水泵和阀门连接至一级过滤单元上部的过滤器入口,一级过滤单元底部的过滤器出口通过管路连接至反应单元上部入口,由于硝酸氢氟酸混合酸具有挥发**,所以所述反应单元上部为密封式结构,并与置于反应单元顶部管路的间隙上设置有密封胶垫,反应单元底部的反应液出口通过管路经水泵和阀门连接至二级过滤单元上部的过滤器入口,二级过滤单元底部的过滤器出口通过管路经阀门连接至循环回用口,所述系统还包括双极膜电渗析设备,所述双极膜电渗析设备包括碱液循环箱、盐液循环箱、酸液循环箱和极水循环箱,所述循环回用口通过管路连接至盐液循环箱的入口,由于硝酸和氢氟酸的混合液不仅有挥发**,而且见光易分解,所以所述酸液循环箱的箱体由不透光材质制成且在其水箱上部还设置有密封盖,所述碱液循环箱的出口通过管路连接至反应单元上部入口,所述反应单元腔内底部还设置有均匀排列的曝气头,所述曝气头通过管路连接至反应单元底部的进气口,所述进气口上还设置有鼓风机,所述酸液循环箱的出口连接至酸洗生产线,所述酸洗生产线的排液口连接废酸液入口。进一步的,系统还包括控制模块,所述在阀门管路前还设置有值检测仪,值检测仪与控制模块电连接,所述值检测仪通过管路经由阀门连接至排放口,所述阀门和阀门均为电控阀门并与控制模块电连接。进一步的,所述一级过滤单元和二级过滤单元均为袋式过滤器。
4、进一步的,本申请还提供一种应用上述系统用于钢铁行业硝酸氢氟酸混合酸酸洗废液的处理回收方法,所述方法包括如下步骤:。步骤一、将指定浓度的溶液置于双极膜电渗析设备的盐室循环水槽中,启动双极膜电渗析设备,酸液循环槽进行闭路循环10-15分钟,产生的溶液浓度也在不断上升,当溶液浓度达到5%质量比时,通过旁路引至生产线酸洗生产线,碱液循环箱不断进行闭路循环,产生的溶液浓度也在不断上升,当浓度达到4%质量比时,双极膜电渗析设备停止工作;
5、步骤二、所述废酸液从酸洗生产线排放,进入废酸液入口,通过管路经水泵和阀门连接进入一级过滤单元,袋式过滤器将混合溶液进行过滤,去除大颗粒杂质和浮油;步骤三、将步骤二得到的滤液经一级过滤单元底部的出口通过管路进入反应单元,将双极膜电渗析设备的碱液循环箱内产生的,通过管道加入反应单元;步骤四、启动鼓风机,将空气通过曝气头由下至上输入至反应单元,使溶液与硝酸氢氟酸混合酸酸洗废液在反应单元内均匀充分的混合,并不断向混合溶液中曝气;