序
當下,我國的廢酸產(chǎn)生量巨大,資源化利用相對粗放,技術進步不明顯,商業(yè)模式不清晰,資源化之路面臨巨大挑戰(zhàn)。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(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》也將綜合治污與廢棄物循環(huán)利用列為環(huán)境重點領域的優(yōu)先主題。
一、量多危害大—— 我國每年產(chǎn)生廢酸總量在2億噸以上
據(jù)行業(yè)綜合調(diào)研統(tǒng)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(yè)領域每年產(chǎn)生各種濃度的廢酸接近8000萬噸,屬于產(chǎn)生廢酸的大戶;鋼鐵企業(yè)、金屬加工及酸洗領域年產(chǎn)生各種廢酸約6500萬噸;另外在輕工業(yè)、石油冶煉業(yè)、纖維工業(yè)、礦產(chǎn)加工業(yè)、蓄電池工業(yè)、軍工及核材料工業(yè)等領域,每年產(chǎn)生的廢酸也要超過5000萬噸。由此推算,我國每年產(chǎn)生廢酸總量在2億噸以上。這是一個極為龐大的數(shù)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(fā)到空氣中,對大氣造成污染。在廢酸產(chǎn)生量較大的行業(yè),如有色金屬、鈦***行業(yè),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(jù)環(huán)保部調(diào)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(yè)將這些廢酸加以利用,如生產(chǎn)磷肥、硫酸銨、硫酸鎂、造紙廠利用廢硫酸中和造紙堿液生產(chǎn)有機肥等,如果不科學有效處理,有害物質(zhì)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(xiàn)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(jīng)濟政策不足以支持企業(yè)利用廢酸的積極性;其他生產(chǎn)領域綜合利用廢酸(水處理劑、化肥工業(yè)、水泥行業(yè)等)已經(jīng)帶來一定的環(huán)境風險。
中國循環(huán)經(jīng)濟科技成果轉(zhuǎn)化中心副主任/總工程師曲睿晶就國內(nèi)廢酸處理做過如下總結(jié):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(huán)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(guī)、規(guī)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(xiàn)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(guī)范的制定與修正工作,他曾經(jīng)在多次報告中指出:資源綜合利用是我國經(jīng)濟和社會發(fā)展中一項長遠的戰(zhàn)略方針,也是一項重大的技術經(jīng)濟政策,對于貫徹落實節(jié)約資源和保護環(huán)境基本國策,提高資源利用效率,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,緩解工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進程中日趨強化的資源環(huán)境約束,加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,增強可持續(xù)發(fā)展能力具有重要意義?!稑藴驶聵I(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》明確提出要“大力推進節(jié)能、資源循環(huán)利用、環(huán)保等方面的技術、裝備、產(chǎn)品及服務標準化工作”。中國石油和化學聯(lián)合會《石化行業(yè)“十二五”標準化發(fā)展指南》中也提出“以調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式為核心,以節(jié)能、環(huán)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(jié)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(diào)結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)方式”為中心,運用系統(tǒng)方法,堅持企業(yè)為主和自主創(chuàng)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(jīng)濟政策為引導廢酸治理,合理布局廢酸的綜合利用;以產(chǎn)業(yè)鏈為引導,合理布局產(chǎn)品結(jié)構(gòu);以資源***大化為導向,以安全處置為基本要求;優(yōu)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(diào)整和增加《資源綜合利用目錄》、《資源綜合利用企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄》、《資源綜合利用產(chǎn)品和勞務增值稅優(yōu)惠目錄》。
二、治理靠技術—— 減少酸量,循環(huán)利用,綜合處理
通過本人十多年的廢酸處理市場從業(yè)和接觸的大量涉酸企業(yè),業(yè)內(nèi)人士普遍認為,廢酸由于來源廣泛、分布眾多,且不同行業(yè)產(chǎn)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(tǒng)一的方式,必須依靠涉酸企業(yè)和相關行業(yè)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(shù)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(huán)境,又浪費寶貴資源。為此國內(nèi)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(huán)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(chǎn)方面的應用又極為廣泛從而產(chǎn)生大量的有機廢酸污染環(huán)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(yōu)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(chǎn)生新的污染物,回收得到的產(chǎn)品可循環(huán)使用,提高了對環(huán)境的保護;濃縮法所用的設備雖易結(jié)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(zhì)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(jù)其具體情況選擇不同的處理方法。
三、企業(yè)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(yè)在處理廢酸時難免會遇上一系列的問題。因此,不少企業(yè)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(chuàng)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(huán)利用的***示范裝置,對示范企業(yè)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(huán)利用項目給予一定的經(jīng)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(yè)的環(huán)境違法成本,依法對環(huán)境違法行為進行責任追究。還應建立重點產(chǎn)品的準入制度,對那些單位產(chǎn)品排污量較大,且依然大量采用落后工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品,要能形成重點稽查;堅決淘汰“小、散、亂、污”企業(yè);強化涉酸企業(yè)布局,對那些不具備發(fā)展條件的地區(qū)要限制污染產(chǎn)品落地,應該禁止發(fā)展高污染產(chǎn)業(yè)。
由于廢酸危害性大、污染后治理困難,建議通過環(huán)保及相關部門,對產(chǎn)生廢酸的企業(yè)進行一次全國性普查,摸清廢酸的濃度、數(shù)量及含有的雜質(zhì),根據(jù)濃度及含有雜質(zhì)不同進行分類,以便于資源利用和管理。對產(chǎn)生廢酸的企業(yè)應采用更嚴格的環(huán)保審批手續(xù),請專家審查企業(yè)用酸在生產(chǎn)中的物料平衡,嚴控企業(yè)弄虛作假,瞞報或少報產(chǎn)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(chǎn)企業(yè)廢酸的真實數(shù)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(chǎn)的產(chǎn)品,實行嚴格的環(huán)保審批制度,嚴控這些產(chǎn)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(chǎn)品的COD等;對能將廢酸循環(huán)利用又不產(chǎn)生二次污染的企業(yè),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(yè)應用;對于產(chǎn)生廢酸量較大的化工園區(qū),可如同處理危險固廢一樣設定專業(yè)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。
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(zhì)流失。產(chǎn)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(yè)廢酸產(chǎn)生,對環(huán)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(guī)模的推廣,造成廢酸產(chǎn)生企業(yè)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(zhuǎn)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(huán)經(jīng)濟政策扶持,已經(jīng)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***大問題是,支撐廢酸綜合利用、循環(huán)利用的機制尚未確立,導致更嚴重的問題出現(xiàn),譬如法律法規(guī)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(huán)境,加強循環(huán)利用勢在必行,必須通過政策調(diào)整,完善頂層設計。強化宏觀調(diào)控,采取法律法規(guī)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***有效***長久的措施。
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(yè), 2003年在深圳市注冊成立,集研發(fā)、設計、生產(chǎn)、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(fā),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(xiàn)有污染治理設施的優(yōu)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(nèi)***大的水處理劑生產(chǎn)企業(yè)。
江蘇泰特聯(lián)合環(huán)保科技有限公司是專業(yè)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(yè)、電子行業(yè)廢酸液;線路板蝕刻液等含酸廢液回收處理裝置的企業(yè)。公司專注含酸廢液綜合處理十多年,主持研發(fā)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(chǎn)品獲得多項國家專利并得到相關行業(yè)、政府部門的大力推薦。
多效負壓逆流閃蒸結(jié)晶法處理鋼制品鹽酸酸洗廢液技術
工作原理:
多效負壓逆流閃蒸結(jié)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(zhì)的水溶液,在真空狀態(tài)下加熱,使溶液中可揮發(fā)性的溶質(zhì)氯化氫和水一起蒸發(fā),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(tài)下,使一部分氯化亞鐵以四水氯化亞鐵結(jié)晶物的晶體狀態(tài)結(jié)晶析出,達到溶液中溶質(zhì)和溶劑的分離。
技術特點:
1. 獨特的多效逆流閃蒸技術***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(fā)器的結(jié)晶結(jié)垢;延長蒸發(fā)器的淘洗周期;
3.自主研發(fā)及改良的適用于鹽酸工況的石墨蒸發(fā)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(fā)溫度低,對設備管道的材質(zhì)腐蝕降低,能夠保證連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn),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(jié)合強制循環(huán)模式,杜絕物料在蒸發(fā)器中結(jié)晶和堵塞蒸發(fā)器的可能性,確保裝置的穩(wěn)定運行;
7.回收的再生酸純度高,返回車間使用不會對生產(chǎn)工藝產(chǎn)生任何不利影響;
8.蒸發(fā)系統(tǒng)總耗汽量是普通蒸發(fā)裝置的1/3,運行總功率是傳統(tǒng)蒸發(fā)裝置的1/3;
9.蒸發(fā)效率高、連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)、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(huán)保效益明顯等;
10.整套系統(tǒng)充分利用了濕、潛熱,節(jié)約了生蒸汽消耗量,降低了運行成本。
鋼制品鹽酸酸洗廢液制取硫酸亞鐵技術
工作原理:
采用獨家擁有的多效負壓逆流蒸發(fā)濃縮法將鹽酸酸洗廢液濃縮至氯化亞鐵含量達到48%,蒸發(fā)冷凝液作為氯化氫氣體吸收制酸系統(tǒng)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(fā)出來的氯化氫進入吸收制酸系統(tǒng)吸收成高濃度的鹽酸。氯化氫氣體吸收制酸系統(tǒng)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(qū)生產(chǎn)環(huán)境的清潔。
技術特點:
1.粗品硫酸亞鐵經(jīng)過重結(jié)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(huán)處理過程,無三廢排放;
4.處理過程環(huán)保、無污染,能耗低,處理過程安全;
5..回收產(chǎn)品鹽酸和七水硫酸亞鐵純度高,回收率高,經(jīng)濟效益好。
硫酸置換法加負壓蒸發(fā)法處理不銹鋼混酸液技術
工作原理:
本工藝主要是根據(jù)硫酸沸點較高,可與酸洗廢液中的硝酸鹽、氟化物發(fā)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(jié)合,生成HNO3和HF隨水一起蒸出,經(jīng)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(chuàng)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(chǎn)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(fā)系統(tǒng)。用負壓蒸發(fā)的方法將硝酸和氫氟酸從混合酸液中揮發(fā)出來,經(jīng)過冷凝使揮發(fā)出的酸霧和水汽凝結(jié),由此獲取大量的硝酸和氫氟酸用以投入酸洗,以節(jié)約硝酸和氫氟酸的損耗、降低成本。
技術特點:
1. 采用的置換反應設備、蒸發(fā)濃縮設備、結(jié)晶分離設備、冷凝液回收等均為節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品。
2.可能發(fā)生的釋放氣體、液體、固體及噪音均不受環(huán)境規(guī)范制約。
3.實現(xiàn)“環(huán)境產(chǎn)品先達標、環(huán)境企業(yè)先治污”之理念。
3+1+1負壓蒸發(fā)濃縮法處理稀硫酸
工作原理:
3+1+1負壓蒸發(fā)濃縮工藝主要是對稀硫酸采用三效負壓蒸發(fā)加高真空低溫蒸發(fā)技術,節(jié)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(chǎn)品的設計要求。
技術特點:
1.整個加熱系統(tǒng)蒸汽加熱均勻、料液為液膜式流動蒸發(fā),具有傳熱效率高加熱時間短等主要特點。具有節(jié)能降耗,蒸汽耗量低、冷卻水循環(huán)量低等優(yōu)點。
2.獨特的真空系統(tǒng)設計保證了整個系統(tǒng)的穩(wěn)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(tǒng)工藝中需要采用高溫蒸汽的弊端。
3.蒸發(fā)全過程均在負壓下完成,既保證了生產(chǎn)的車間衛(wèi)生要求,同時符合環(huán)保要求。
高真空低溫濃縮法處理電子磷酸廢液
工作原理:
高真空低溫濃縮法處理磷酸廢液是根據(jù)磷酸、硝酸、乙酸、氫氟酸等物質(zhì)的特性及在水中溶解度的規(guī)律,采用蒸汽間接加熱、高真空低溫濃縮工藝,蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體經(jīng)冷凝器冷凝成為回收酸;廢液經(jīng)濃縮使磷酸含量達到生產(chǎn)指定濃度。
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(jīng)濟上合算。
2.高真空大幅度降低了蒸發(fā)溫度,延長了設備的使用壽命,降低了設備的維修、保養(yǎng)費用
3.能源消耗較少,使該處理系統(tǒng)能持續(xù)運行。
酸性蝕刻廢液回收鹽酸和制取硫酸銅技術
工作原理:
將酸性蝕刻廢液沉淀除雜后泵入多效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng),蒸發(fā)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(jié)晶后固液分離,氯化銅結(jié)晶物進入硫酸銅合成系統(tǒng),氯化銅母液返回蒸發(fā)系統(tǒng)重新蒸發(fā)濃縮。根據(jù)反應方程式:CuCL2+H2SO4=CuSO4+2HCL,反應過程中產(chǎn)生的氯化氫氣體進入氯化氫氣體吸收制酸系統(tǒng)制取鹽酸。反應完成的硫酸銅充分溶解后排入結(jié)晶釜。循環(huán)冷卻進行固相結(jié)晶析出;分離出的硫酸銅結(jié)晶體人工稱重包裝后入庫或者進入重結(jié)晶系統(tǒng)。硫酸銅粗品母液進入硫酸提濃系統(tǒng)將硫酸濃度濃縮到70%后返回磺化反應系統(tǒng)。
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(jié)晶方法可制取高純度的硫酸銅。
2.本技術無三廢產(chǎn)生,所以產(chǎn)生的液體、氣體、固體均制取成產(chǎn)品。
3.本技術處理過程環(huán)保、無污染,能耗低,處理過程安全。
4.回收率高,經(jīng)濟效益好。
(深圳市長隆科技有限公司 江蘇泰特聯(lián)合環(huán)??萍加邢薰?錢鈞)