摘要：提出并研究了高效氧化與強化吸附相結合的含鐵廢酸資源化處理新工藝。系統研究了其氧化過(guò)程的適宜工藝條件并考察了吸附分離單元中的主要工藝參數對鐵離子去除率的影響規律。實(shí)驗結果顯示，采用雙氧水氧化廢鹽酸中Fe2+將不會(huì )引入其他污染因子，雙氧水的最佳投加摩爾數為Fe2+濃度的1.2倍，氧化時(shí)間優(yōu)選為2 h；氧化后的含鐵廢鹽酸經(jīng)過(guò)強堿陰離子交換樹(shù)脂NDA900分離去除大部分鐵離子，若采用固定床雙柱串聯(lián)方式運行，鐵離子分離去除率可達99.9%，處理后鹽酸可返回酸洗工序重復利用。
吸附飽和后的樹(shù)脂僅使用自來(lái)水就可以實(shí)現完全再生，再生液中三氯化鐵濃度高達40~50 g/L。這一工藝有望實(shí)現廢鹽酸及其中鐵離子的綜合利用，為相關(guān)行業(yè)清潔生產(chǎn)水平的提升提供技術(shù)支持。
表面酸洗工序是指在酸液里浸泡鐵鑄件，或在鐵鑄件表面噴灑酸液，以去除其表面氧化層的方法。該工序廣泛應用于電鍍、鋼鐵等行業(yè)。在相同的酸液溫度和濃度下，鹽酸對鐵鑄件表面的腐蝕速度遠大于硫酸，且鹽酸的除銹效率高、鐵損低、蒸汽用量少、廢液量少、在配置時(shí)又比硫酸經(jīng)濟、安全，因此，近年來(lái)，鹽酸酸洗已逐步代替了硫酸酸洗工藝。
為保障鐵鑄件表面處理效果，鹽酸液需要定期整體更換。這些廢酸液的主要成分為高濃度H+、CL－和Ｆe2+，根據企業(yè)生產(chǎn)工藝的要求不同，各個(gè)成分的含量有所差異。電鍍企業(yè)的表面酸洗工序中，需更換的廢酸液Ｆe2+濃度為1５～20g/L，游離酸度為120～200g/L。如不對其進(jìn)行妥善的綜合處理，不僅會(huì )帶來(lái)嚴重的環(huán)境污染，而且浪費了有經(jīng)濟價(jià)值的高濃度鹽酸和氯化鐵資源。
目前，常用的廢酸治理技術(shù)有中和沉淀法、高溫水解法、結晶法、熱分解法、膜分離法、萃取法等。中和法由于操作簡(jiǎn)單、成本低廉而應用最為廣泛，但該方法不但浪費了大量的堿、酸和鐵資源，還顯著(zhù)增加了企業(yè)排放廢水鹽含量，將導致后續廢水處理及回用成本的大幅度提升。其他方法資源化方面又存在能耗高、投入高等問(wèn)題，難以實(shí)現工程化推廣應用。
因此，本研究以投入少、運行費用低、無(wú)二次污染為出發(fā)點(diǎn)，以零排放為目標，采用以高效氧化與強化吸附為核心的新型工藝實(shí)現含鐵廢鹽酸的處理與資源化，并對氧化過(guò)程和吸附分離過(guò)程中的主要影響因素進(jìn)行了實(shí)驗研究。
1 實(shí)驗部分
1.1 試劑和儀器
實(shí)驗用試劑均為分析純。
TAS990原子吸收分光光度計，北京普析通用儀器公司；紫外可見(jiàn)分光光度計，上海菁華化學(xué)儀器有限公司；PS-10精密PH計，德國SatORiuS公司；HR８00拉曼光譜儀，法國ＪY公司；NDA900型樹(shù)脂（苯乙烯系大孔強堿性陰離子交換樹(shù)脂），NDA910型樹(shù)脂（苯乙烯系大孔弱堿性陰離子交換樹(shù)脂）、NDA930型樹(shù)脂（環(huán)氧系大孔弱堿性陰離子交換樹(shù)脂），江蘇永泰環(huán)�？萍加邢薰�。
1.2 含鐵廢鹽酸成分分析及測試
實(shí)際含鐵廢鹽酸取自常州泰瑞美電鍍科技有限公司的酸洗車(chē)間。采用鄰菲啉分光光度法檢測廢酸液中Ｆe2+含量；總鐵含量采用火焰原子吸收分光光度法檢測；CL－含量采用硝酸銀滴定法檢測；COD、SS、酸度采用常規測法，分別為：重鉻酸鉀法，重量法，指示劑滴定法。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
1.3 模擬溶液的配置
模擬含鐵廢鹽酸：Ｆe2+濃度為0.3MOL/L，鹽酸濃度為6.0MOL/L。模擬氧化后含鐵廢鹽酸：Ｆe3+濃度為0.3MOL/L，鹽酸濃度為6.0MOL/L。
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