膜蒸餾技術(shù)在污酸處理的工程化應用

根據生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《國家危險廢物名錄(2021年版)》，各工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢硫酸、鹽酸、磷酸或混酸均屬于“HW34廢酸”液體危險廢物，大多成分復雜，酸性和腐蝕性較強，直接排入環(huán)境中不但會(huì )造成嚴重的危害，而且會(huì )造成資源浪費。硫酸是一種重要的基礎工業(yè)原料，應用領(lǐng)域涉及到國民經(jīng)濟的眾多方面，被譽(yù)為“化學(xué)工業(yè)之母”。我國的硫酸產(chǎn)量隨著(zhù)經(jīng)濟發(fā)展逐步上升，截止至2020年底，我國硫酸總產(chǎn)能達到1.24億t，總產(chǎn)量達到9895萬(wàn)t，創(chuàng )下歷史新高。硫酸在使用過(guò)程中，隨著(zhù)生產(chǎn)工藝的不同而流向不同。在鋼鐵、石油化工、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域，硫酸經(jīng)過(guò)酸洗、烷基化、催化等工藝后，形成不同硫酸濃度且含有較多不同雜質(zhì)的廢酸。廢硫酸產(chǎn)生量超過(guò)千萬(wàn)噸級別的行業(yè)主要包括鈦白粉行業(yè)、鋼鐵酸洗、金屬表面處理等，其余產(chǎn)生量較大的行業(yè)有精細化工染料中間體、電子電極箔、鉛蓄電池拆解、有色金屬冶煉、烷基化反應等。我國現階段的鈦白粉生產(chǎn)工藝主要為硫酸法，每生產(chǎn)1t鈦白粉，會(huì )產(chǎn)生質(zhì)量分數為20%的廢硫酸8t，鈦白粉行業(yè)產(chǎn)生的廢硫酸量占全國廢酸量的60%~70%;鋼鐵企業(yè)酸洗工藝每酸洗鋼鐵1t，約需消耗w(H2SO4)98%的硫酸30~50kg。2016年，用硫酸清洗的鋼材約為2500萬(wàn)t，廢酸量約1000萬(wàn)t;石油加工行業(yè)廢硫酸主要來(lái)自于硫酸法汽油烷基化生產(chǎn)裝置，每產(chǎn)品油，就會(huì )產(chǎn)生80~100kg的廢硫酸。鋼鐵企業(yè)出1t的成的酸洗工藝除了產(chǎn)生廢硫酸，也會(huì )產(chǎn)生質(zhì)量分數為8%左右的廢鹽酸約6500萬(wàn)t/a;金屬表面處理，包括電子電極箔行業(yè)，通常會(huì )使用大量鹽酸、硫酸等強酸，通過(guò)及時(shí)更換酸液來(lái)保證產(chǎn)品質(zhì)量，替換下來(lái)的廢酸液占2019年廢酸總產(chǎn)出量的23.1%，達到2190萬(wàn)t左右。 隨著(zhù)國家相關(guān)環(huán)保政策新《環(huán)境保護法》的頒布，為了全面實(shí)現保護環(huán)境、清潔生產(chǎn)、節能減排和增效，采用最先進(jìn)的工藝技術(shù)與設備和合適的環(huán)保技術(shù)成為危廢治理的重要保障，因此需要采用一定的技術(shù)手段在低能耗下達到廢酸資源化利用的目的。目前廢酸處置主要采用中和法、擴散滲析法、電滲析法、離子交換樹(shù)脂法、蒸發(fā)濃縮法、萃取法、焙燒法等,其中,中和法屬于傳統處置技術(shù)，利用堿性物質(zhì)，如常用的石灰石，與廢液中的硫酸、鹽酸等中和形成鹽。中和法操作簡(jiǎn)單、設備投資少，但在處理過(guò)程中或后續工藝處理中會(huì )產(chǎn)生較多的廢渣，而廢酸液中的大多數重金屬離子也會(huì )參雜在廢渣中，造成廢