Turşu tərkibli çirkab sularının təmizlənməsi
Turşulu çirkab suları pH dəyəri 6-dan az olan çirkab sularıdır. Turşuların müxtəlif növlərinə və konsentrasiyalarına görə, turşulu çirkab suları qeyri-üzvi turşulu çirkab sularına və üzvi turşulu çirkab sularına bölünə bilər. Güclü turşulu çirkab suları və zəif turşulu çirkab suları; Monoturşulu çirkab suları və politurşulu çirkab suları; Aşağı konsentrasiyalı turşulu çirkab suları və yüksək konsentrasiyalı turşulu çirkab suları. Adətən turşulu çirkab suları, müəyyən turşu ehtiva etməklə yanaşı, tez-tez ağır metal ionları və onların duzları və digər zərərli maddələr də ehtiva edir. Turşulu çirkab suları mədən drenajı, hidrometallurgiya, polad yayma, polad və əlvan metalların səth turşusu ilə təmizlənməsi, kimya sənayesi, turşu istehsalı, boyalar, elektroliz, elektrokaplama, süni liflər və digər sənaye sektorları da daxil olmaqla geniş mənbələrdən gəlir. Ümumi turşulu çirkab suları kükürd turşusu çirkab sularıdır, ardınca xlorid turşusu və azot turşusu çirkab suları gəlir. Çin hər il təxminən bir milyon kubmetr sənaye tullantı turşusu axıtmaq üzrədir, əgər bu tullantı suları təmizlənmədən birbaşa axıdılsa, boru kəmərlərini korroziyaya uğradacaq, bitkilərə zərər verəcək, balıqlara zərər verəcək, gəmilərə zərər verəcək və ətraf mühitin sağlamlığını pozacaq. Sənaye turşulu çirkab suları axıdılmazdan əvvəl milli axıdma standartlarına cavab vermək üçün təmizlənməlidir, turşulu çirkab suları təkrar emal edilə və təkrar istifadə edilə bilər. Tullantı turşusunun təmizlənməsi zamanı duz emalı, konsentrasiya metodu, kimyəvi neytrallaşdırma metodu, ekstraksiya metodu, ion mübadiləsi qətran metodu, membran ayrılması metodu və s. kimi üsullar seçilə bilər.
1. duzun təkrar emalı
Duzlama adlanan üsul, tullantı turşusundakı demək olar ki, bütün üzvi çirkləri çökdürmək üçün çox miqdarda doymuş duzlu su istifadə etməkdir. Lakin bu üsul xlorid turşusu istehsal edəcək və tullantı turşusundakı sulfat turşusunun bərpasına və istifadəsinə təsir göstərəcək, buna görə də tullantı turşusundakı üzvi çirkləri natrium bisulfat doymuş məhlulu ilə duzlama üsulu öyrənilmişdir.
Tullantı turşusu tərkibində kükürd turşusu və müxtəlif üzvi çirklər var, bunlar əsasən az miqdarda 6-xlor-3-nitrotoluol-4 sulfon turşusu və sulfonlaşdırma, xlorlaşdırma və nitrifikasiya prosesində toluol tərəfindən istehsal olunan 6-xlor-3-nitrotoluol-4-sulfon turşusundan başqa müxtəlif izomerlərdir. Duzlama üsulu, tullantı turşusundakı demək olar ki, bütün üzvi çirkləri çökdürmək üçün çox miqdarda doymuş duzlu su istifadə etməkdir. Duzlama təkrar emalı üsulu yalnız tullantı turşusundakı müxtəlif üzvi çirkləri təmizləməklə yanaşı, həm də istehsal dövrünə daxil etmək üçün kükürd turşusunu bərpa edə bilər, xərc və enerjiyə qənaət edə bilər.
2. Qovurma üsulu
Qovurma üsulu, bərpa effektinə nail olmaq üçün məhluldan qovurma yolu ilə ayrılan xlorid turşusu kimi uçucu turşuya tətbiq olunur.
3. Kimyəvi neytrallaşdırma metodu
H+(aq)+OH-(aq)=H2O-nun əsas turşu-qələvi reaksiyası da turşu tərkibli çirkab sularının təmizlənməsi üçün vacib əsasdır. Turşu tərkibli çirkab sularının təmizlənməsinin ümumi üsullarına neytrallaşdırma və təkrar emal, turşu-qələvi çirkab sularının qarşılıqlı neytrallaşdırılması, dərman neytrallaşdırılması, filtrasiya neytrallaşdırılması və s. daxildir. Çində bəzi dəmir-polad müəssisələrinin ilk dövrlərində əksəriyyəti xlorid turşusu və sulfat turşusu turşusunun tullantı mayesini təmizləmək üçün turşu-qələvi neytrallaşdırma metodundan istifadə edirdi ki, pH dəyəri axıdılma standartına çatsın. Turşu-qələvi neytrallaşdırma üçün xammal kimi natrium karbonat (soda külü), natrium hidroksid, əhəng daşı və ya əhəng istifadə olunur, ümumi istifadə ucuzdur və əhəng hazırlamaq asandır.
4. Ekstraksiya üsulu
Maye-maye ekstraksiyası, həmçinin həlledici ekstraksiyası kimi də tanınır, ayrılmaya nail olmaq üçün xammal mayesindəki komponentlərin həllolma fərqindən istifadə edən vahid əməliyyatdır. Turşu tərkibli çirkab sularının təmizlənməsində, turşu tərkibli çirkab sularının və üzvi həlledicinin tam təmasda olması lazımdır ki, tullantı turşusundakı çirklər həllediciyə ötürülsün. Ekstraktor tələbləri bunlardır: (1) tullantı turşusu inertdir, tullantı turşusu ilə kimyəvi reaksiyaya girmir və tullantı turşusunda həll olmur; (2) Tullantı turşusundakı çirklər ekstraktantda və sulfat turşusunda yüksək bölmə əmsalına malikdir; (3) Qiyməti ucuzdur və əldə etmək asandır; (4) Çirklərdən asanlıqla ayrılır, soyulduqda az itki olur. Ümumi ekstraktorlara benzol (toluol, nitrobenzol, xlorbenzol), fenollar (kreozot xam difenol), halogenləşdirilmiş karbohidrogenlər (trikloretan, dixloretan), izopropil efiri və N-503 daxildir.
5. ion mübadiləsi qətran metodu
Üzvi turşu tullantı mayesinin ion dəyişdirici qətranla təmizlənməsinin əsas prinsipi, bəzi ion dəyişdirici qətranların tullantı turşu məhlulundan üzvi turşuları uda bilməsi və qeyri-üzvi turşuları və metal duzlarını xaric edərək müxtəlif turşuların və duzların ayrılmasına nail olmasıdır.
6. membran ayırma metodu
Turşulu tullantı mayesi üçün dializ və elektrodializ kimi membran emalı üsullarından da istifadə etmək olar. Tullantı turşusunun membranla bərpası əsasən konsentrasiya fərqi ilə idarə olunan dializ prinsipini qəbul edir. Bütün cihaz diffuziya dializ membranından, maye paylama lövhəsindən, möhkəmləndirici lövhədən, maye axın lövhəsi çərçivəsindən və s. ibarətdir və tullantı mayesindəki maddələri ayırmaqla ayrılma effektinə nail olur.
7. soyutma kristallaşma metodu
Soyutma kristallaşma metodu məhlulun temperaturunu azaltmaq və həll olan maddəni çökdürmək üçün bir üsuldur. Tullantı turşusu emalı prosesində tullantı turşusundakı çirklərin soyudulması və tələblərə cavab verən və təkrar istifadə edilə bilən turşu məhlulunun bərpası istifadə olunur. Məsələn, yayma dəyirmanının asil yuma prosesindən atılan tullantı sulfat turşusu çox miqdarda dəmir sulfat ehtiva edir və bu, konsentrasiya-kristallaşma və filtrasiya prosesi ilə təmizlənir. Dəmir sulfat filtrasiya yolu ilə çıxarıldıqdan sonra turşu davamlı istifadə üçün polad turşulama prosesinə qaytarıla bilər.
Soyutma kristallaşmasının bir çox sənaye tətbiqi var və bunlar burada metal emalında turşu prosesi ilə təsvir olunur. Polad və mexaniki emal prosesində metal səthindəki pası təmizləmək üçün sulfat turşusu məhlulu adətən istifadə olunur. Buna görə də, tullantı turşusunun təkrar emalı xərcləri xeyli azalda və ətraf mühiti qoruya bilər. Bu prosesi həyata keçirmək üçün sənayedə soyutma kristallaşmasından istifadə olunur.
8. Oksidləşmə metodu
Bu üsul uzun müddətdir istifadə olunur və prinsip tullantı sulfat turşusundakı üzvi çirkləri müvafiq şəraitdə oksidləşdirici maddələrlə parçalamaqdır ki, karbon qazına, suya, azot oksidlərinə və s. çevrilsin və sulfat turşusundan ayrılsın ki, tullantı sulfat turşusu təmizlənib bərpa olunsun. Tez-tez istifadə olunan oksidləşdiricilər hidrogen peroksid, azot turşusu, perxlor turşusu, hipoxlor turşusu, nitrat, ozon və s.-dir. Hər bir oksidləşdiricinin öz üstünlükləri və məhdudiyyətləri var.