扩散渗析技术回收废酸

1. 扩散渗析技术回收废酸 嘉兴市富译环保工程有限公司 November 2, 2014 1

2. 有价资源回收营业项目 2 各种电子特气用之气瓶柜Gas Cabinets、气瓶架Gas Racks、VMP、VMP、大宗特气输送系统BSGS、 TCS、DEZ、 Scrubber H2 Mixer 现场氨气纯化装置On-site NH3 purification system 现场氢氟酸蚀刻液回收装置On-site HF recycling system 现场KOH回收装置On-site KOH recycling system 现场废水处理On-site waste water treatment system 上述设备之设计、制造、销售，并提供该类设备之后续现场安装、运行、维修保养等外包服务 化成箔生产废液中的酸回收处理 November 2, 2014

3. 扩散渗析处理回收废酸方法 3 原理 利用半透膜或选择透过性离子交换膜使溶液中的溶质由高浓度一侧通过膜向低浓度一侧迁移的过程。这种过程是以浓度差为动力，所以也称为浓差渗析或自然渗析。根据斐克扩散定律，通过膜面积为S(厘米3)的物质与膜的两侧溶液的浓度C1，C2(摩尔／厘米2)有下述关系：ΔQ=KS(C1-C2)=K·S·ΔC式中ΔQ为单位时间内通过膜的物质数量（摩尔／秒）；ΔC为膜两侧溶液的浓度（摩尔／厘米3）；K为扩散系数，其值与膜本身以及膜界面现象有关，根据膜及装置实际测定。　　扩散渗析的效果主要与下列因素有关：膜的物理化学性质,原液的成分、浓度,操作条件（温度、流速等），隔板型式等它主要用于有机和无机电解质的分离和纯化。 November 2, 2014

4. 废酸产生来源 在工业生产和矿山开采、溶炼(如钢铁工业、钛白粉工业、湿法炼铜工业、钛材工业、电镀工业、稀土工业、木材糖化工业、黄金开采及有色金属冶炼工业等)过程中,常要使用到无机酸(如硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸等)来清洗金属表面或溶解矿石,于是就产生了大量含有各种金属离子的废酸溶液,如果不加以处理将其排放,不但浪费自然资源,更为严重的是会污染环境、土壤和水源。因此,采取措施将它们进行分离、提纯处理、回收利用,一直是人们关注的热点。到目前已有几种处理方法,如采用投药中和、过滤中和及酸碱废水相互中和的方法。此外,对硫酸废液处理还有氧化铁红法、冷却结晶法;对盐酸废液处理有喷烧热分解法、蒸发结晶法;对硝酸-氢氟酸混合液处理,还有离子交换法、溶剂萃取法。但这些方法都存在不能回收有用物质、增加废渣、价格太高等弊端。实践证明,膜法扩散渗析是最简单、最经济、也是最有效的处理方法。

5. 扩散渗析的渗析速度与膜两侧溶液的浓度差成正比。只有当原液少硫酸的浓度不小于10%时，扩散渗折的回收效果才显著，才有实用价值。为了提高膜两侧的浓度差，水与原液在阴膜的两侧相向而流。为了便于操作、安全、节能，一般均采用高位液槽重力流；扩散渗析器需要使用耐酸的阴离子交换膜，阴膜之间放置隔板。根据流量确定并联的隔板数目。将数十张至成百张隔板按要求叠放，用压紧装置紧固成一个整体。

6. 扩散渗析原理图

7. 扩散渗析装置 整个装置是由一定数量的膜组成的一系列结构单元；其中每个单元由一张阴离子均相膜隔开成渗析室和扩散室，采用逆流操作，在阴离子均相膜的两侧分别通入废酸液及接受液（自来水）时，废酸液侧的酸及其盐的浓度远高于水的一侧，根据扩散渗析原理，由于浓度梯度的存在，废酸及其盐类有向扩散室渗透的趋势，但膜对阴离子具有选择透过性，故在浓度差的作用下，废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧。同时根据电中性要求，也会夹带阳离子，由于H+的水化半径比较小，电荷较少；而金属盐的水化半径较大，电荷较多，因此H+会优先通过膜，这样废液中的酸就会被分离出来。由于采用逆流操作，在废液出口处，酸室中的酸虽因扩散而大大降低了浓度，但仍比进口水中酸的浓度高，加上实际做膜时，可以通过侧基取代控制膜的含水量和孔径，可有效的实现废水中酸的分离。

8. 应用 扩散渗析具有设备简单、投资少、基本不耗电等优点,可应用: ①从冶金工业的金属处理废液中回收硫酸(H2SO4)或盐酸(HCI)； ②从浓硫酸法木材糖化液中回收硫酸； ③从粘胶纤维工业的碎木浆料处理液中回收氢氧化钠(NaOH)； ④从离子交换树脂装置的再生废液中回收酸、碱等。 目前在工业上应用较多的是钢铁酸洗废液的回收处理。钢铁酸洗废液一般含10％左右的硫酸和12～22％的硫酸亚铁(FeSO4)。原液和水逆向通入膜的两侧，由于浓度差和膜的选择透过作用，原液中的硫酸进入膜一侧的隔室，而硫酸亚铁仍留在原液隔室内，渗析的结果使膜的一侧隔室内为主要含有硫酸的扩散液，另一侧隔室内则为主要含有硫酸亚铁的残液，这样就达到了从硫酸和硫酸亚铁的混合液中回收硫酸的目的。硫酸的回收率可达80％以上，。 

9. 工艺优点 应用领域：钢铁、化成箔、蓄电池、钛白粉、湿法炼铜、多晶硅、电镀、木材糖化、稀土及其他有色金属冶炼等工业领域。本装置对酸的回收率可达80%以上，金属离子去除率90%以上。 废酸经装置处理后，酸的回收率可达 85％以上，各种金属离子的截留率都可达到 90％以上。从实际应用情况看，回收酸用新酸提高浓度后可完全满足生产使用要求。 渗析过程不耗电，运转费用省，但是分离效率低，设备投资较大。 

10. 化成箔废酸处理 10 化成箔腐蚀加工过程中，产生大量的废酸。这些废酸的排放（即使采用石灰中和），不仅造成资源浪费，使产品成本增加，而且还导致严重的环境污染，影响和制约了企业的生存和发展。以一个中型的低压电极箔生产企业为例，每天排放15—20%的废盐酸30吨，相当于浪费15—20吨31%的成品酸。采用扩散渗析技术，可将其中的盐酸有效回收，每月节约盐酸产生的经济效益在20万元RMB以上，同时还解决了环境污染问题，经济效益和社会效益十分可观。 November 2, 2014

11. 化成箔废酸处理

12. 化成箔废酸处理结果

13. 新疆众合化成箔现场

14. 钢材制品的酸洗液处理 不锈钢、钢帘线等钢铁工业中酸洗液有硫酸、盐酸及硝酸-氢氟酸洗液。 我国此类废液排放量惊人，目前此类废液的处理还主要采用酸碱中和、冷却结晶等方法，但与膜渗析法相比，各种方法都存在着原材料浪费和成本高等问题。膜法处理此类废液，可用酸洗水（一般含铁<0.5%）作为吸收液来回收废酸液中的酸，回收酸返回系统继续使用，这样既为企业节约了资源，又解决了环境污染问题。

15. 钢材酸洗液处理工艺流程

16. 钢材制品的酸洗液处理结果

17. 西宁特钢现场

18. 蓄电池业废酸的回收 极板化成之后的废酸由于酸洗极板之后废酸中铁离子含量增加。如果重复使用由于铁离子的存在会与负电极形成腐蚀微电池，引起负极金属溶解；电解液废酸中铁离子含量高则引起电池的自放电使电池容量减少，降低电池使用寿命。用扩散渗析法回收处理电解液废酸和化成废酸，铁离子截留率在90%以上。

19. 蓄电池废酸处理工艺流程

20. 蓄电池废酸处理结果

21. 浙江正统电源现场

22. 杭州南都现场

23. PS废酸液回收循环使用 在生产制作印刷PS板过程中，产生大量的盐酸电介液、硫酸氧化液等废液排放。不仅造成资源浪费，使产品成本增加，而且导致严重的环境污染，影响和制约企业的生存和发展。采用扩散渗析技术对废液进行处理，不仅将大部分铝离子去除的废液进行回收循环使用，同时稳定了生产中电介及氧化溶液的波动变化，促使生产PS版的质量提高。

24. PS废酸处理工艺流程

25. PS废酸液处理结果

26. 玻璃蚀刻工艺废酸的处理回收 玻璃蚀刻后产生大量的氢氟酸、硝酸及氟硅酸的混合废酸，这也成为困扰各企业的难题。用扩散渗析法回收该废酸再返回系统使用，这样不仅为企业节约了资源，又解决了环境污染问题。工艺流程如下：

27. 蚀刻液处理工艺流程图

28. 项目施工组织架构 技术总监 28 November 2, 2014 负责系统设计、制造、运输、安装、调试。 提供系统设计参考图。 提供系统布置参考图。 提供项目施工计划，时程表。 项目经理 物料专员 安装调试工程师

29. 现场处理站运行组织架构 区域经理 29 November 2, 2014 遵循客户厂内管理制度。 负责日常系统运行、维护。 负责客户关系维护与沟通视窗。 提供客户再生处理作业日报。 配合客户周/月生产计划，调整处理生再供应能力。 处理站长 操作工A 操作工B

30. 工程實績 30 November 2, 2014

31. 工程實績 31 November 2, 2014