工業(yè)磺化廢硫酸的治理研究進(jìn)展

吳文強(qiáng)　楊揚(yáng)

【摘要】工業(yè)是我國第二大產(chǎn)業(yè)，是促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)增長的重要組成部分。在工業(yè)生產(chǎn)中，會應(yīng)用到工業(yè)磺化工藝，而此項(xiàng)工藝會產(chǎn)生諸多的工業(yè)磺化廢硫酸。此種產(chǎn)物顏色較深且含有大量的有機(jī)物，未對其進(jìn)行有效地治理將會嚴(yán)重地影響其綜合利用率。為此，本文對工業(yè)磺化廢硫酸的治理研究進(jìn)行了分析，望能夠給我國相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)帶來一定的啟示作用。

【關(guān)鍵詞】磺化；廢硫酸；有機(jī)磺酸

一、工業(yè)磺化廢硫酸治理意義

工業(yè)在我國社會經(jīng)濟(jì)中占有著重要的地位。然而，在工業(yè)生產(chǎn)中，會產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，一旦有害物質(zhì)得不到有效地處理，將會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。同時(shí)，部分有價(jià)物質(zhì)的流失，也會給企業(yè)生產(chǎn)效益造成影響。為此，展開工業(yè)磺化廢硫酸治理對于企業(yè)而言就顯得尤為重要。

二、廢酸產(chǎn)生的原因及成分

在工業(yè)生產(chǎn)中，由于空氣干燥不完全，以及工業(yè)生產(chǎn)原料存在品質(zhì)問題，使得工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了大量的廢酸。比如，S03具有磺化能力強(qiáng)、清潔無污染、產(chǎn)品質(zhì)量好、成本低廉等特點(diǎn)，因此被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。但是由于其與有機(jī)物反應(yīng)不徹底，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)生廢硫酸。如果廢酸得不到有效地處理，直接跟隨廢水等廢物排出工廠，將會給環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。

三、工業(yè)磺化廢硫酸的治理方法分類

（一）吸附法

1.活性炭吸附法

相較于其他治理方法，活性炭吸附法在工業(yè)磺化廢酸處理中被應(yīng)用的時(shí)間最早。這主要是因?yàn)榛钚蕴康膩碓摧^廣，可以高效地吸附難以生物降解的有機(jī)物，且可以較好的除去水溶性有機(jī)物。同時(shí)，活性炭具有著較高的耐酸性，并且對難生物降解的有機(jī)物有極強(qiáng)的吸附性，對去除水溶性有機(jī)物具有良好的效果。比如，將Walker用于紡織廠生產(chǎn)廢酸中進(jìn)行吸附處理，可以將絕大部分的COD去除。

2.樹脂吸附法

在20世紀(jì)后期，我們對離子交換樹脂、吸附樹脂、大孔吸附樹脂進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改良，并將其成功研制出來，由于樹脂吸附法具有選擇性差、解析再生困難、物理化學(xué)穩(wěn)定性差等缺陷，通過將其成功研制，則有效地規(guī)避了以上缺陷。也正是由于以上改進(jìn)，使得樹脂吸附法在工業(yè)磺化廢硫酸的治理中得到了廣泛的應(yīng)用。

3.其它吸附法

無機(jī)吸附劑也是常見的廢酸處理方法。通過相應(yīng)研究我們發(fā)現(xiàn)，鋁礬土從酸溶液中可以較好去除有機(jī)酸，同時(shí)，粉煤灰和鋼渣對酸性染料的吸附效果與活性炭相近，但是在分散染料的吸附效果上卻十分明顯。此項(xiàng)研究使得低成本的吸附劑逐漸地實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。

（二）液膜萃取法

液膜萃取法是新開發(fā)的工業(yè)磺化廢硫酸治理方法。此方法有機(jī)的結(jié)合了固體膜分離法與傳統(tǒng)溶劑萃取法的優(yōu)點(diǎn)，通過將油類制成性能穩(wěn)定的油包水乳液，在外水相中的溶質(zhì)進(jìn)入油膜后，立即透過膜與內(nèi)水相中的溶質(zhì)反應(yīng)，從而去除水相中的有機(jī)物，此方法可以廣泛的應(yīng)用廢水治理。DSD酸磺化廢酸中含有難降解的有機(jī)污染物NTS，運(yùn)用混凝、沉降、過濾等處理方法難以達(dá)到良好的處理效果。通過采用Span80（或與E644、E205、ELC復(fù)配）作為表面活性劑，三辛胺為流動載體，二甲苯為膜溶劑，NaOH作為內(nèi)包相試劑的乳狀液膜體系處理DSD酸磺化廢酸，NTS和COD的最高去除率分別達(dá)99.4%和96.2%。采用LMS—2作為表面活性劑時(shí)氨基J酸去除率可達(dá)96%。而且處理后的稀硫酸（40%）可用于化肥廠原料或堿性廢水中和處理劑。

液膜萃取技術(shù)具有良好的選擇性、單向遷移性及高效等特點(diǎn)，特別適用于分離溶解于水相中的有機(jī)污染物，且其工藝較常規(guī)分離技術(shù)簡單，分離出的物質(zhì)可以回收利用，因而在工業(yè)廢液處理領(lǐng)域運(yùn)用前景十分廣闊。

（三）氧化法

1.化學(xué)氧化法

采用化學(xué)氧化法治理有機(jī)合成中大量副產(chǎn)廢硫酸，國外較成功的是德國拜爾一伯特倫斯工藝。該工藝在濃縮過程中，當(dāng)濃縮溫度達(dá)300℃時(shí)，加入HNO₃氧化廢酸中有機(jī)污染物起到的效果十分理想。實(shí)踐證明以純氧代替H₂O₂作為氧化劑，以硫酸亞鐵或二氧化鈦固體超強(qiáng)酸作為催化劑，僅加入少量H₂O₂作為羥基自由基的引發(fā)劑，利用硫酸本身的協(xié)同氧化、炭化作用，氧化率為60%70%，與只加H₂O₂時(shí)具有相同的有機(jī)物去除效果。若再經(jīng)活性炭吸附處理后，COD與色度去除率分別可達(dá)95%及99%以上。

該法與用純H₂O₂氧化法相比，在有機(jī)物去除率相同的情況下，可節(jié)省H₂O₂約80%，大大降低了廢硫酸處理成本，且催化劑易于獲得，且成本較低，因而此法具有很大的推廣利用前景。

2.濕式氧化法

濕式空氣氧化法的成功運(yùn)用需要具有適宜的溫度與壓力，向液相中通入空氣對有機(jī)物進(jìn)行氧化的方法。濕式氧化法對于降解含苯系衍生物有毒廢液具有著高效性。

由于此種方法不需加入催化劑，因此使用成本較低。但是由于此項(xiàng)方法需要在高溫下進(jìn)行，一旦發(fā)生反應(yīng)過程，就會給機(jī)械設(shè)備造成巨大的腐蝕威脅，為此，此項(xiàng)方法的推廣空間較小。

四、結(jié)語

總之，隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，且企業(yè)間的競爭壓力越來越大。這就需要工業(yè)生產(chǎn)者采用有效地治理措施，來降低污染排放量，并提升企業(yè)的生產(chǎn)效益。為此，以上內(nèi)容對工業(yè)磺化廢硫酸的治理研究進(jìn)行了分析，望能夠給相關(guān)企業(yè)帶來一定的啟示作用。