H酸是一种有机物,化学式为C10H9NO7S2,白色至灰色结晶粉末。具有能溶于碱溶液,微溶于水、醇和醚的性质。主要用于生产酸性,直接和活性染料,如酸性品红6B、酸性大红G、酸性黑10B、直接黑、活性艳红K-2BP、活性紫K-3R、活性溶蓝K-R等90余种,这些染料主要用于毛纺,棉织物的染色。
H酸生产废水是指在生产H酸的过程中,经酸析和过滤工序产生的大量H酸结晶母液废水,其具有色度高、酸性强、COD浓度高、生物毒性大等特点,其稳定的化学结构,使得普通的氧化及生物处理技术难以做到资源化及无害化处理。H酸废水中COD浓度可达20~50 g/L,pH值为2左右,主要有机成分为H酸、T酸及其他萘系有机物,废水中的硫酸钠浓度处于过饱和状态。H酸废水作为高含盐有机废水若未经严格处理而暴露于环境体系中,必将造成环境污染。
根据新思界产业研究中心发布的《2022-2026年H酸行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,由于H酸生产过程中造成废水排放,且难以治理,因此部分发达国家已经陆续停产,如德国拜耳公司和捷克等企业虽然能够生产高品质H酸粉,但目前均选择停止该业务。目前全球H酸产能主要集中在印度和中国,其中印度年产能在5万吨左右。欧美、日韩H酸产能关停或者转移。中国成为重要的H酸生产国家,我国H酸产能集中在山东、江苏、湖北。
H酸废水中含有一定量的硫酸钠和硫酸铵,回收再利用价值巨大。目前,国内外常见的H酸废水处理方法有大孔树脂吸附法、化学试剂氧化法、催化湿式氧化法、萃取法等。
郑州天一萃取萃取应用研究中心为我们介绍,溶剂萃取法是处理H酸废水的有效、高性价比的方法,溶剂萃取法是选用萃取剂,将H酸废水中的有机物转移到萃取剂中并提取出来的操作单元。其萃取段工艺方法可采用两萃+一反,使用两级错流萃取工艺进行处理,反萃取段采用一级错流反萃,分离出高浓度反萃液,并经过后续工段浓缩反萃液生产萘系减水剂。
采用溶剂萃取法的优势在于:1、操作简单方便;2、节能环保;3、萃取剂价格便宜,易得。
在进行溶剂萃取法处理H酸废水时,可采用CWL-M型离心萃取机进行操作,将萃取剂与H酸废水按照一定相比,分别通过不同的进料管口注入到离心萃取机内,利用离心萃取机的离心力,将两相液体快速进行混合传质,混合液通过离心力作用,轻重相快速分离,并通过轻重相出口排出机体,完成分离过程。萃取后的有机相通过反萃取操作,将有机相与萃取剂进行分离,萃取剂可回收循环利用,萃余相进生化段进行后段处理,达到排放标准。
H酸处理的其他方法中,大孔树脂吸附法对于高浓度工业废水的处理效果一般、树脂再生比较困难;化学试剂氧化法消耗试剂量大、运行成本高,同时由于H酸废水中有机物结构稳定,单纯化学试剂氧化效果不佳;催化湿式氧化方法要消耗大量热能,而且处理费用很高;微生物活性污泥法不能处理该废水的原因是该废水属于高含盐废水,废水中硫酸钠的质量分数超过20%,高盐分会导致微生物细胞失水而死。