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1、酸洗废水（废酸）具体指在轧钢、金属表面处理、电子元件制造等过程产生的一种液体废弃物， 被列入国家危险废弃物名录。根据其中所含化学成份的不同，酸洗废水（废酸）分为盐酸 酸洗废水（酸）、硫酸酸洗废水（酸）和混酸酸洗废水（酸）三种。其中盐酸酸洗废水（酸）含有盐 酸，氯化亚铁等;硫酸酸洗废水（酸）含有硫酸和硫酸亚铁等;混酸酸洗废水（酸）含有盐酸、硫 酸及相应的铁盐。1酸洗废水（废酸）处理工艺现状1.1双极膜法双极膜法是膜分离法的一种，适合于处理酸浓度较高的酸洗废水（废酸）。膜分离是利用 膜对离子的高选择性将金属离子和酸分离的高效处理工艺，可以充分回收酸和金属盐。常见 的膜技术有双极膜、微滤、超滤、电渗
2、析、扩散渗析、陶瓷膜、反渗透和纳滤等。双极膜法 工艺简单，投资成本低，回收率高，而且回收酸的纯度较高。然而，与其他几种膜相比，该 方法运行成本较高，并且由于膜的材质问题，会出现质子穿透阴离子交换膜的现象，从而影 响回收酸的浓度和电流效率。1.2结晶法结晶法主要包括浓缩结晶法和冷冻结晶法。浓缩结晶法通过蒸发酸组分析出盐晶体;冷 冻结晶法利用无机盐在废酸中溶解度随温度下降而降低的特性，通过低温降低金属盐的溶解 度，析出盐晶体，达到酸盐分离的目的。结晶法的优点是处理过程不需要消耗新酸，回收酸 可直接用于耗酸工段;缺点是设备多、投资大、能耗高。该方法无论在环境效益还是技术可 行性方面都具有明显优势。1
3、.3中和法中和法是目前最普遍应用的酸洗废水（废酸）处置方法，常用的中和剂有石灰石、苏打、 氢氧化钠、飞灰等。采用石灰中和+三效蒸发处置工艺，以石灰石为中和剂提高废酸的pH 值，形成硫酸钙和金属氢氧化物的共沉淀，滤液经蒸发后达标排放。石灰中和沉淀法的优点是工艺成熟、简单，出水含盐量低、水质较好;缺点是污泥量大， 酸洗废水（废酸）中的金属难以回收，蒸发过程产生的废盐难以处置，所产生的二次固废综合 利用难度大，对环境会产生二次污染，因此不是一种的很好的酸洗废水（废酸）处置方法。1.4喷雾烧结法盐酸、硝酸等易挥发酸的再生可通过焙烧法实现。焙烧法是在高温条件下蒸发酸洗废水 （废酸），通过吸收塔回收酸，废
4、酸液中的金属离子在高温条件下发生水解氧化反应生成金属 氧化物，通过炉底的输送管道进入粉料仓，从而达到分离重金属、回收酸的目的。焙烧工艺的主要设备包括焙烧反应炉、旋风分离器、预浓缩器、液滴分离器、洗涤塔等， 其优点是酸再生效率高、再生酸浓度高，缺点是设施投资大、运营费用高、维修困难、技术 难度大、能耗高、存在二次污染。以含铁废酸的处置为例，虽然实现了对酸的再生与回收，但产生的酸洗氧化铁利用价值不高。喷雾焙烧法在大型钢铁厂废酸再生过程应用较普遍，但 不适用于对酸洗废水（废酸）的处理。1.5离子交换法钢铁加工企业会产生大量的酸洗废水（废酸），该类废液重金属离子浓度高，只要能降低 重金属离子浓度，再生
5、酸便可回到酸洗工段循环利用。目前，离子交换树脂是处理重金属废 水最常用的技术。离子交换树脂主要由单体、交联剂和交换基团组成，其结构主要包括高分 子骨架、离子交换基团和孔3个部分。离子交换树脂按孔型可分为大孔型树脂和凝胶型树脂。 大孔型树脂的作用机理为分子间范德华力，能够吸附大分子有机物质;凝胶型树脂属于高分 子构架，吸水膨胀，产生很多细孔，能够吸附无机离子。离子交换树脂为再生型材料，且对 重金属离子的吸附效果好，因而凝胶型树脂普遍应用于重金属废水处理。1.6化学转化法酸洗废水（废酸）来源广泛，其中钢压延加工、金属表面处理及热处理加工行业所产生的 酸洗废水（废酸）主要为盐酸废水和硫酸废水，废酸中
6、的杂质主要为Fe2+、Fe3+，以及少量 的锌、铜等其他重金属离子。直接处置此类废酸，不仅费用高、难度大，而且不能有效利用 其中的金属资源。根据此类废无机酸的特性，将其用于制备絮凝剂，不仅降低了废酸的处置 难度，还可以带来一定的经济效益。絮凝剂是20世纪80年代出现的高分子无机絮凝剂，主要有铝系絮凝剂和铁系絮凝剂。 水处理中最常用的铝系絮凝剂为聚合氯化铝和聚合硫酸铝。聚合氯化铝具有水解速度快、絮 凝体密度大、适应pH值范围广、比表面积大、吸附能力强、处理成本低等特点，被广泛应 用于水处理。聚合氯化铝的制备原料主要有铝灰、煤矸石、铝土矿、咼岭土及铝酸钙矿粉等，制备方 法有热分解法、电解法、膜反应
7、器法、酸溶法等，酸溶法是目前生产聚合氯化铝最常用的方 法。以铝土矿为原料，采用酸溶法合成聚合氯化铝主要分为3个步骤，即浸出铝土矿、调节 盐基度、不溶杂质及重金属的去除。2酸洗废水（废酸）处置现状分析以江苏省为例，最常用的处置工艺为中和法，约有53%的废酸处置企业采用酸碱中和工 艺，其中约38%的企业采用中和沉淀与三效蒸发联用工艺处置酸洗废水（废酸），虽然出水水 质较好，但是蒸发所产生的废盐渣难以处置，并且重金属无法回收利用，增加了处理成本； 另有约50%的企业采用中和沉淀法制备氢氧化锡产品，然而缺少相应的重金属去除工艺，存 在着重金属转移的问题。中和法应用于酸洗废水（废酸）处置的发展方向为：研
8、发新型工艺与中和法联用，如研发 有针对性的重金属回收技术取代三效蒸发，避免产生大量的废盐渣，同时解决重金属转移的 问题。焙烧法的处置设备以焙烧炉为主，该方法酸的回收率和纯度较高。由于需要在高温条件 下运行，因而设备投资、运行成本较其他处置方法高很多，且容易出现炉底堵塞现象，对运 行管理的要求很严格。通常大型钢铁加工企业采用高温再生工艺处理酸洗废水（废酸）或废 酸，回收酸并进行循环利用。针对焙烧法能耗高、炉底易堵塞等问题，焙烧法工艺的发展方 向为：改进炉体，提高热能效率，降低能耗;在设备、控制、工艺和操作等方面进行改 进，避免炉底堵塞现象。膜分离法回收率高，分离彻底，操作简单，自动化程度高，工作
9、环境好，既能带来经济 效益，又有较好环境效益，是一种有效的酸洗废水（废酸）处置方法。然而，由于受材料与膜 制备工艺的限制，膜分离技术的实际应用成本非常高，且膜的使用寿命短、膜组件容易受到 污染等因素也限制了其在酸洗废水（废酸）处置中的应用。膜处理法与中和法相比，在回收酸 的同时还节省了碱的使用量，大大减少了污泥产生量，应用前景广阔。膜分离技术在酸洗废 水（废酸）处理中的发展方向为：研发新型膜材料;改进膜组件，提高膜通量，提升处理 能力。离子交换法是一种简便的废酸处置技术，在废酸再生中表现出一定的优势，其处置容量 大，树脂可再生，充分发挥离子交换技术的回收功能还可带来一定的经济效益。然而，离子
10、交换技术的一次性投资费用高，操作及管理要求严格，需定期更换树脂且存在再生问题。离 子交换技术在酸洗废水（废酸）处置中的发展方向:研发新型树脂材料;根据酸洗废水（废 酸）的成分特点,选择不同的树脂联用;将离子交换法与其他工艺联用,提高酸的回收效率。3酸洗废水（废酸）资源化利用新途径3.1碱循环法生产氧化铁颜料3.1.1产品方向氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑、氧化铁棕等。3.1.2工艺梗概用含铁物料中和酸洗废水（废酸）中的酸并制得亚铁盐溶液，以亚铁盐溶液为原料制得氧 化铁颜料晶种，再经晶种转化、二步氧化制得氧化铁颜料悬浮液。将氧化铁压料悬浮液分离、 洗涤、脱水、干燥、混拼制得氧化铁颜料产品。生产过程所使用的中和剂为氨，分离工序所 产生的工艺废水为铵盐溶液。将铵盐溶液送氨回收工序用于回收氨水循环使用。生产过程无 三废排放，环保友好。3.1.3工艺流程
