廢酸的資源化處理迫在眉睫

(深圳市長隆科技有限公司?江蘇泰特聯合環??萍加邢薰?/span>?錢鈞)

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當下,我國的廢酸產生量巨大,資源化利用相對粗放,技術進步不明顯,商業模式不清晰,資源化之路面臨巨大挑戰。廢酸資源化處理處置迫切需要相關技術和政策的支撐,《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》也將綜合治污與廢棄物循環利用列為環境重點領域的優先主題。

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一、量多危害大—— 我國每年產生廢酸總量在2億噸以上

據行業綜合調研統計,我國廢酸中無機廢酸約占65%,有機廢酸約占35%。其中:化學工業領域每年產生各種濃度的廢酸接近8000萬噸,屬于產生廢酸的大戶;鋼鐵企業、金屬加工及酸洗領域年產生各種廢酸約6500萬噸;另外在輕工業、石油冶煉業、纖維工業、礦產加工業、蓄電池工業、軍工及核材料工業等領域,每年產生的廢酸也要超過5000萬噸。由此推算,我國每年產生廢酸總量在2億噸以上。這是一個極為龐大的數字。

廢酸對地下水的危害遠大于一般的化工廢水,它在滲入地下的同時,還將巖石、土壤中的碳酸鹽、亞硫酸鹽、硫化物等反應,生成二氧化硫、硫化氫等有害氣體并散發到空氣中,對大氣造成污染。在廢酸產生量較大的行業,如有色金屬、鈦白粉行業,排出的廢酸中含有大量重金屬,溶解進入河流或地下,對河流或地下水造成嚴重污染,用這些被污染的水灌溉,又對土壤造成了嚴重污染。據環保部調查,我國近20%的土壤已被污染。有機化工排出的廢酸含有大量的有機物,有些事致癌的而且不可降解。也有企業將這些廢酸加以利用,如生產磷肥、硫酸銨、硫酸鎂、造紙廠利用廢硫酸中和造紙堿液生產有機肥等,如果不科學有效處理,有害物質隨肥料進入土壤,先污染地表水,并進一步滲入地下或隨雨水進入河流,污染河底和地下水,更為可怕的是用被污染的水灌溉,引起土壤酸化,重金屬在酸性土壤中活性較高也易被植物吸收,這些有機或無機有害物隨植物進入食物,對食品安全造成重大隱患。所以目前廢酸處理所面臨的主要問題具體表現在:廢酸應用的技術標準還不完善;廢酸處理技術還有待提高;廢酸利用補貼的經濟政策不足以支持企業利用廢酸的積極性;其他生產領域綜合利用廢酸(水處理劑、化肥工業、水泥行業等)已經帶來一定的環境風險。

中國循環經濟科技成果轉化中心副主任/總工程師曲睿晶就國內廢酸處理做過如下總結:1.減量化:盡量減少廢酸形成的危廢污泥是核心;2.資源化:循環利用是廢酸的綜合利用的捷徑; 3.無害化:妥善安全處置是廢酸處理的基本要求。對廢酸處理提出的建議:1.從技術革新,工藝和設備改造升級等方面強化廢酸處理的減量化; 2.從觀念、技術和管理等方面推廣廢酸處理的資源化;3.從法規、規范和制度等方面推進廢酸處理的無害化。用資源化作為橋梁和紐帶,促進實現減量化方針,必須達到無害化標準。

中國廢棄化學品處置標準化技術委員會秘書長王琪主任常年來主持廢棄化學品處理處置規范的制定與修正工作,他曾經在多次報告中指出:資源綜合利用是我國經濟和社會發展中一項長遠的戰略方針,也是一項重大的技術經濟政策,對于貫徹落實節約資源和保護環境基本國策,提高資源利用效率,發展循環經濟,緩解工業化和城鎮化進程中日趨強化的資源環境約束,加快經濟發展方式轉變,增強可持續發展能力具有重要意義?!稑藴驶聵I發展“十二五”規劃》明確提出要“大力推進節能、資源循環利用、環保等方面的技術、裝備、產品及服務標準化工作”。中國石油和化學聯合會《石化行業“十二五”標準化發展指南》中也提出“以調整產業結構、轉變生產方式為核心,以節能、環保、健康、安全為重點,加強標準體系建設和重點領域標準制修訂工作”,將資源節約與綜合利用列入到標準化重點領域。廢棄化學品處置標標準化工作以此為指導,以“調結構,轉方式”為中心,運用系統方法,堅持企業為主和自主創新的原則,重點加強綜合利用廢棄化學品處置領域標準化工作。

綜上所述:強烈建議相關部門:以經濟政策為引導廢酸治理,合理布局廢酸的綜合利用;以產業鏈為引導,合理布局產品結構;以資源最大化為導向,以安全處置為基本要求;優先使用廢酸的相關資源;充分認識利用廢酸的復雜性,細分廢酸利用鼓勵目錄,調整和增加《資源綜合利用目錄》、《資源綜合利用企業所得稅優惠目錄》、《資源綜合利用產品和勞務增值稅優惠目錄》。

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二、治理靠技術—— 減少酸量,循環利用,綜合處理

通過本人十多年的廢酸處理市場從業和接觸的大量涉酸企業,業內人士普遍認為,廢酸由于來源廣泛、分布眾多,且不同行業產生的廢酸濃度、組向成分差別很大,治理廢酸不可能有簡便統一的方式,必須依靠涉酸企業和相關行業的技術進步來解決。采用一刀切的無害化處理肯定是走不遠的。

不論是有機酸還是無機酸,這些廢酸中除含有相當數量的殘酸外,無機廢酸中還富含亞鐵鹽,而有機廢酸則是COD值高,色度深。對酸廢如不進行處理,既污染環境,又浪費寶貴資源。為此國內外不少學者和研究人員,長期以來在尋求酸洗廢液的處理方法和利用途徑上作了大量的工作。

對有機廢酸的處理有采用離子交換樹脂、鹽析循環使用、厭氧一兼氧一好氧生物組合法等方法。對有機廢酸的處理無論是在工藝條件方面還是設備方面都存在很多不足點。而有機酸在化工生產方面的應用又極為廣泛從而產生大量的有機廢酸污染環境。因此,改善和提高有機廢酸的處理工藝已成為一個緊要的問題。

與有機廢酸相比無機廢酸的處理方法種類較多,常見的主要有離子交換樹脂法、焙燒法、濃縮除雜法、中和氧化法、萃取法等。處理無機廢酸的各種方法均有其優缺點:離子交換樹脂法工藝流程短,易操作,能耗低,但常溫處理時回收的無機酸濃度偏低,需添加高濃度酸才能使用;焙燒法不產生新的污染物,回收得到的產品可循環使用,提高了對環境的保護;濃縮法所用的設備雖易結垢難清理,但該法處理后的酸可達到很高的濃度,可直接利用;中和法確保了處理后物質PH值;萃取法在一定條件下可以使有機物與算分離,但處理后的廢酸中仍含有大量的有機物,在處理就比較困難。因此,在對廢酸進行處理時要根據其具體情況選擇不同的處理方法。

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三、企業盼支持—— 建立示范裝置,提高違法成本

由于處理成本高、難度大,一些企業在處理廢酸時難免會遇上一系列的問題。因此,不少企業也對廢酸處理提出了自己的看法,希望政府和相關部門能夠鼓勵和扶持廢酸綜合治理、創造公平公開的市場氛圍。希望政府及相關部門能夠盡快建立廢酸循環利用的國家級示范裝置,對示范企業給予資金專項支持和貸款扶持,對擬采用先進工藝的廢酸循環利用項目給予一定的經濟政策支持。同時有關部門應落實依法治污,痛下決心提高企業的環境違法成本,依法對環境違法行為進行責任追究。還應建立重點產品的準入制度,對那些單位產品排污量較大,且依然大量采用落后工藝生產的產品,要能形成重點稽查;堅決淘汰“小、散、亂、污”企業;強化涉酸企業布局,對那些不具備發展條件的地區要限制污染產品落地,應該禁止發展高污染產業。

由于廢酸危害性大、污染后治理困難,建議通過環保及相關部門,對產生廢酸的企業進行一次全國性普查,摸清廢酸的濃度、數量及含有的雜質,根據濃度及含有雜質不同進行分類,以便于資源利用和管理。對產生廢酸的企業應采用更嚴格的環保審批手續,請專家審查企業用酸在生產中的物料平衡,嚴控企業弄虛作假,瞞報或少報產生廢酸的量。同時,還應嚴控廢酸的去向以及廢酸的應用,只有切實摸清各生產企業廢酸的真實數量,才能對廢酸的去向及用途進行全面管控。應對用廢酸生產的產品,實行嚴格的環保審批制度,嚴控這些產品中的有害物含量,或制定有害物含量檢測標準,或加測這些產品的COD等;對能將廢酸循環利用又不產生二次污染的企業,應有相應的扶持政策;對有普遍利用價值的廢酸利用技術,可由國家出資買斷,無償或有償提供給相關企業應用;對于產生廢酸量較大的化工園區,可如同處理危險固廢一樣設定專業的廢酸處理中心,實行與處理危險固廢一樣的財政補貼政策及稅收政策。

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四、廢酸資源化目前的困境

目前,我國有將近40%的廢酸液被簡單中和處理,造成大量酸資源和有效物質流失。產生的涉及危廢的污泥重復利用率只有4%左右;每年2億噸的工業廢酸產生,對環境的壓力和風險之大無法估量。有效的資源化處理沒有得到大規模的推廣,造成廢酸產生企業的困擾就越多,目前窘境不言而喻。雖然目前我國廢酸綜合利用和處置能力有所提高,但并不能讓其轉身為無害化的再生資源,還有待政府職能部門、國家標準制定部門、國家相關政策的完善和提高。

推廣無害化、資源化技術瓶頸、循環經濟政策扶持,已經成為廢酸資源化處理的三大瓶頸。但我認為,真正阻礙我國廢酸資源化綜合利用推進的最大問題是,支撐廢酸綜合利用、循環利用的機制尚未確立,導致更嚴重的問題出現,譬如法律法規滯后,責任主體模糊等。

相關專家指出:我國廢酸資源利用方式粗放,綜合利用率低于世界先進水平,浪費資源同時也污染環境,加強循環利用勢在必行,必須通過政策調整,完善頂層設計。強化宏觀調控,采取法律法規等舉措,建立長效機制,補齊短板,真正讓廢酸資源化處理合法合情合理才是目前最有效最長久的措施。

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五、長隆-泰特廢酸處理專有技術簡介

深圳市長隆科技有限公司是一家進取的科技型民營企業,?2003年在深圳市注冊成立,集研發、設計、生產、銷售、服務為一體,專注于污染治理、生物技術和高新材料開發,為客戶提供污染治理藥劑選型與配送、治污設備定制、污染治理工程設計與建設、現有污染治理設施的優化升級、污染治理設施運營、技術和政策咨詢、操作人員免費培訓、水樣和藥劑免費檢測等全流程服務。是目前國內最大的水處理劑生產企業。

江蘇泰特聯合環??萍加邢薰臼菍I從事鋼制品(鹽酸、硫酸)酸洗廢液;金屬制品(鹽酸、硫酸、磷酸)酸洗酸液;光電行業、電子行業廢酸液;線路板蝕刻液等含酸廢液回收處理裝置的企業。公司專注含酸廢液綜合處理十多年,主持研發的酸洗廢液處理回收技術、配套的非金屬材料系列專用設備等產品獲得多項國家專利并得到相關行業、政府部門的大力推薦。

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多效負壓逆流閃蒸結晶法處理鋼制品鹽酸酸洗廢液技術

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工作原理:

多效負壓逆流閃蒸結晶分離法處理鹽酸酸洗廢液的基本原理是將含有鐵離子、氯化氫等溶質的水溶液,在真空狀態下加熱,使溶液中可揮發性的溶質氯化氫和水一起蒸發,冷凝后形成返回車間重新使用的鹽酸;通過冷卻,降低溶液的溶解度,在溶液過飽和狀態下,使一部分氯化亞鐵以四水氯化亞鐵結晶物的晶體狀態結晶析出,達到溶液中溶質和溶劑的分離。

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技術特點:

1.?獨特的多效逆流閃蒸技術最大程度上提高了鹽酸濃度,并有效的利用余熱降低運行成本,同時提高鹽酸的濃度和濃縮液氯化亞鐵的含量;

2.降低蒸發器的結晶結垢;延長蒸發器的淘洗周期;

3.自主研發及改良的適用于鹽酸工況的石墨蒸發器、石墨分離器、石墨預熱器、石墨冷凝器等設備及相關配件;

4.在負壓條件下,蒸發溫度低,對設備管道的材質腐蝕降低,能夠保證連續穩定生產,同時降低工程投資;

5.處理過程均在負壓下操作,防止氯化氫氣體外泄;

6.采用外加熱結合強制循環模式,杜絕物料在蒸發器中結晶和堵塞蒸發器的可能性,確保裝置的穩定運行;

7.回收的再生酸純度高,返回車間使用不會對生產工藝產生任何不利影響;

8.蒸發系統總耗汽量是普通蒸發裝置的1/3,運行總功率是傳統蒸發裝置的1/3;

9.蒸發效率高、連續穩定生產、操作簡單、治理過程不需添加其他助劑、設備及管道材料防腐耐用、處理費用低、環保效益明顯等;

10.整套系統充分利用了濕、潛熱,節約了生蒸汽消耗量,降低了運行成本。

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鋼制品鹽酸酸洗廢液制取硫酸亞鐵技術

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工作原理:

采用獨家擁有的多效負壓逆流蒸發濃縮法將鹽酸酸洗廢液濃縮至氯化亞鐵含量達到48%,蒸發冷凝液作為氯化氫氣體吸收制酸系統的吸收液。采用93%以上的濃硫酸與氯化亞鐵濃縮液進行置換反應,生成粗品硫酸亞鐵,揮發出來的氯化氫進入吸收制酸系統吸收成高濃度的鹽酸。氯化氫氣體吸收制酸系統采用三級降膜吸收加尾氣吸收塔全負壓運行。確保氯化氫氣體的吸收率和鹽酸的濃度,同時防止氯化氫氣體的外泄,并且保證了車間及廠區生產環境的清潔。

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技術特點:

1.粗品硫酸亞鐵經過重結晶可以達到食品級、飼料級硫酸亞鐵;

2.母液全部回用;

3.循環處理過程,無三廢排放;

4.處理過程環保、無污染,能耗低,處理過程安全;

5..回收產品鹽酸和七水硫酸亞鐵純度高,回收率高,經濟效益好。

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硫酸置換法加負壓蒸發法處理不銹鋼混酸液技術

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工作原理:

本工藝主要是根據硫酸沸點較高,可與酸洗廢液中的硝酸鹽、氟化物發生復合分解置換反應,使廢液中的硝酸鹽、氟化物反應生成相應的硫酸鹽,而H+與NO3—、F—相結合,生成HNO3和HF隨水一起蒸出,經冷凝后即為HNO3和HF的混合回收酸。整個置換反應均在負壓條件下進行,給置換反應創造了有利條件,同時也提高了設備防腐性能及其使用壽命。加入過量硫酸的另一個作用是向酸洗廢液提供大量的H+。置換反應反應過程中產生的硝酸、氫氟酸和水蒸氣的混合氣體進入冷凝器冷凝成回收酸。反應完成后的混合溶液進入負壓蒸發系統。用負壓蒸發的方法將硝酸和氫氟酸從混合酸液中揮發出來,經過冷凝使揮發出的酸霧和水汽凝結,由此獲取大量的硝酸和氫氟酸用以投入酸洗,以節約硝酸和氫氟酸的損耗、降低成本。

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技術特點:

1.?采用的置換反應設備、蒸發濃縮設備、結晶分離設備、冷凝液回收等均為節能環保型產品。

2.可能發生的釋放氣體、液體、固體及噪音均不受環境規范制約。

3.實現“環境產品先達標、環境企業先治污”之理念。

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3+1+1負壓蒸發濃縮法處理稀硫酸

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工作原理:

3+1+1負壓蒸發濃縮工藝主要是對稀硫酸采用三效負壓蒸發加高真空低溫蒸發技術,節約能源,降低蒸汽的消耗。采用三效濃縮裝置將稀硫酸濃度提升到60%;單效濃縮裝置將硫酸濃度從60%提升到80%。高真空低溫濃縮裝置將硫酸濃度從80%提升到93%。達到產品的設計要求。

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技術特點:

1.整個加熱系統蒸汽加熱均勻、料液為液膜式流動蒸發,具有傳熱效率高加熱時間短等主要特點。具有節能降耗,蒸汽耗量低、冷卻水循環量低等優點。

2.獨特的真空系統設計保證了整個系統的穩定運行和良好的處理性能。大幅度降低了蒸汽能耗,并改變了傳統工藝中需要采用高溫蒸汽的弊端。

3.蒸發全過程均在負壓下完成,既保證了生產的車間衛生要求,同時符合環保要求。

高真空低溫濃縮法處理電子磷酸廢液

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工作原理:

高真空低溫濃縮法處理磷酸廢液是根據磷酸、硝酸、乙酸、氫氟酸等物質的特性及在水中溶解度的規律,采用蒸汽間接加熱、高真空低溫濃縮工藝,蒸發產生的氣體經冷凝器冷凝成為回收酸;廢液經濃縮使磷酸含量達到生產指定濃度。

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技術特點:

1.采用高真空低溫濃縮法處理電子磷酸廢液,技術上可靠、經濟上合算。

2.高真空大幅度降低了蒸發溫度,延長了設備的使用壽命,降低了設備的維修、保養費用

3.能源消耗較少,使該處理系統能持續運行。

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酸性蝕刻廢液回收鹽酸和制取硫酸銅技術

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工作原理:

將酸性蝕刻廢液沉淀除雜后泵入多效蒸發結晶系統,蒸發冷凝的稀鹽酸作為回收高濃度鹽酸的吸收液。氯化銅濃縮液冷卻結晶后固液分離,氯化銅結晶物進入硫酸銅合成系統,氯化銅母液返回蒸發系統重新蒸發濃縮。根據反應方程式:CuCL2+H2SO4=CuSO4+2HCL,反應過程中產生的氯化氫氣體進入氯化氫氣體吸收制酸系統制取鹽酸。反應完成的硫酸銅充分溶解后排入結晶釜。循環冷卻進行固相結晶析出;分離出的硫酸銅結晶體人工稱重包裝后入庫或者進入重結晶系統。硫酸銅粗品母液進入硫酸提濃系統將硫酸濃度濃縮到70%后返回磺化反應系統。

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技術特點:

1.采用本技術可回收高濃度的純凈鹽酸,通過重結晶方法可制取高純度的硫酸銅。

2.本技術無三廢產生,所以產生的液體、氣體、固體均制取成產品。

3.本技術處理過程環保、無污染,能耗低,處理過程安全。

4.回收率高,經濟效益好。

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