მჟავა შემცველი ჩამდინარე წყლების დამუშავება

მჟავე ჩამდინარე წყლები არის ჩამდინარე წყლები, რომლის pH მნიშვნელობა 6-ზე ნაკლებია. მჟავების სხვადასხვა ტიპისა და კონცენტრაციის მიხედვით, მჟავე ჩამდინარე წყლები შეიძლება დაიყოს არაორგანულ მჟავა ჩამდინარე წყლებად და ორგანულ მჟავა ჩამდინარე წყლებად.ძლიერი მჟავა ჩამდინარე წყლები და სუსტი მჟავა ჩამდინარე წყლები;მონომჟავა ჩამდინარე წყლები და პოლიმჟავური ჩამდინარე წყლები;დაბალი კონცენტრაციის მჟავე ჩამდინარე წყლები და მაღალი კონცენტრაციის მჟავე ჩამდინარე წყლები.ჩვეულებრივ, მჟავე ჩამდინარე წყლები, გარდა იმისა, რომ შეიცავს გარკვეულ მჟავას, ხშირად შეიცავს მძიმე მეტალის იონებს და მათ მარილებს და სხვა მავნე ნივთიერებებს.მჟავე ჩამდინარე წყლები მოდის ფართო სპექტრიდან, მათ შორის მაღაროების დრენაჟი, ჰიდრომეტალურგია, ფოლადის გორვა, ფოლადის და ფერადი ლითონების ზედაპირული მჟავა დამუშავება, ქიმიური მრეწველობა, მჟავას წარმოება, საღებავები, ელექტროლიზი, ელექტრომოლევა, ხელოვნური ბოჭკოები და სხვა სამრეწველო სექტორები.ჩვეულებრივი მჟავე ჩამდინარე წყლებია გოგირდმჟავა ჩამდინარე წყლები, რასაც მოჰყვება მარილმჟავა და აზოტის მჟავა ჩამდინარე წყლები.ყოველწლიურად ჩინეთი აპირებს დაახლოებით მილიონ კუბურ მეტრ სამრეწველო ნარჩენ მჟავას ჩაშვებას, თუ ეს ჩამდინარე წყლები პირდაპირ დამუშავების გარეშე ჩაიშვება, ეს გამოიწვევს მილსადენების კოროზიას, აზიანებს ნათესებს, ზიანს აყენებს თევზებს, აზიანებს გემებს და გაანადგურებს გარემოს ჯანმრთელობას.სამრეწველო მჟავა ჩამდინარე წყლები უნდა იყოს დამუშავებული, რათა დააკმაყოფილოს გამონადენის ეროვნული სტანდარტები ჩაშვებამდე, მჟავა ჩამდინარე წყლების გადამუშავება და ხელახლა გამოყენება შესაძლებელია.ნარჩენების მჟავას დამუშავებისას შეიძლება შეირჩეს მეთოდები, როგორიცაა მარილით დამუშავება, კონცენტრაციის მეთოდი, ქიმიური ნეიტრალიზაციის მეთოდი, ექსტრაქციის მეთოდი, იონგაცვლის ფისოვანი მეთოდი, მემბრანული გამოყოფის მეთოდი და ა.შ.

1. მარილის გადამუშავება

ეგრეთ წოდებული მარილიანობა არის დიდი რაოდენობით გაჯერებული მარილიანი წყლის გამოყენება ნარჩენ მჟავაში თითქმის ყველა ორგანული მინარევების დასალექად.თუმცა, ეს მეთოდი გამოიმუშავებს მარილმჟავას და გავლენას მოახდენს გოგირდის მჟავის აღდგენასა და გამოყენებაზე ნარჩენ მჟავაში, ამიტომ შესწავლილი იქნა ნარჩენების მჟავაში ორგანული მინარევებისაგან ნატრიუმის ბისულფატის გაჯერებული ხსნარით დამარილების მეთოდი.
ნარჩენი მჟავა შეიცავს გოგირდის მჟავას და სხვადასხვა ორგანულ მინარევებს, რომლებიც ძირითადად არის მცირე რაოდენობით 6-ქლორო-3-ნიტროტოლუოლ-4 სულფონის მჟავა და სხვადასხვა იზომერები, გარდა 6-ქლორო-3-ნიტროტოლუენ-4-სულფონის მჟავისა, რომლებიც წარმოიქმნება ტოლუოლში. სულფონაციის, ქლორირების და ნიტრიფიკაციის პროცესი.დამარილების მეთოდი არის დიდი რაოდენობით გაჯერებული მარილიანი წყლის გამოყენება ნარჩენ მჟავაში თითქმის ყველა ორგანული მინარევების დასალექად.მარილის გადამუშავების მეთოდს შეუძლია არა მხოლოდ ამოიღოს სხვადასხვა ორგანული მინარევები ნარჩენების მჟავაში, არამედ გოგირდის მჟავა აღადგინოს ციკლის წარმოებაში, დაზოგავს ხარჯებს და ენერგიას.

2. გამოწვის მეთოდი

გამოწვის მეთოდი გამოიყენება არასტაბილურ მჟავაზე, როგორიცაა მარილმჟავა, რომელიც გამოყოფილია ხსნარიდან გამოწვით, აღდგენის ეფექტის მისაღწევად.

3. ქიმიური ნეიტრალიზაციის მეთოდი

H+(aq)+OH-(aq)=H2O-ის ძირითადი მჟავა-ტუტოვანი რეაქცია ასევე მნიშვნელოვანი საფუძველია მჟავა შემცველი ჩამდინარე წყლების გასაწმენდად.მჟავა შემცველი ჩამდინარე წყლების დამუშავების საერთო მეთოდები მოიცავს ნეიტრალიზაციას და გადამუშავებას, მჟავა-ტუტოვანი ჩამდინარე წყლების ურთიერთგანეიტრალებას, წამლების განეიტრალებას, ფილტრაციის ნეიტრალიზაციას და ა.შ. მჟავა-ტუტოვანი ნეიტრალიზაცია მარილმჟავას და გოგირდმჟავას ნარჩენი სითხის დასამუშავებლად, რათა pH-ის მნიშვნელობამ მიაღწიოს გამონადენის სტანდარტს.ნატრიუმის კარბონატი (სოდა ნაცარი), ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, კირქვა ან ცაცხვი, როგორც ნედლეული მჟავა-ტუტოვანი ნეიტრალიზაციისთვის, ზოგადი გამოყენება იაფია, ადვილად დასამზადებელი კირის.

4. ექსტრაქციის მეთოდი

თხევადი-თხევადი მოპოვება, ასევე ცნობილი როგორც გამხსნელის მოპოვება, არის ერთეული ოპერაცია, რომელიც იყენებს ნედლეულის სითხეში კომპონენტების ხსნადობის განსხვავებას შესაბამის გამხსნელში განცალკევების მისაღწევად.მჟავა შემცველი ჩამდინარე წყლების დამუშავებისას აუცილებელია მჟავას შემცველი ჩამდინარე წყლები და ორგანული გამხსნელი სრულად დაუკავშირდეს, რათა ნარჩენ მჟავაში არსებული მინარევები გადავიდეს გამხსნელში.ექსტრაქტის მოთხოვნებია: (1) ნარჩენების მჟავა ინერტულია, ქიმიურად არ რეაგირებს ნარჩენ მჟავასთან და არ იხსნება ნარჩენ მჟავაში;(2) ნარჩენების მჟავას მინარევებს აქვს გაყოფის მაღალი კოეფიციენტი ექსტრაქტორსა და გოგირდმჟავაში;(3) ფასი არის იაფი და ადვილად მისაღებად;(4) ადვილად განცალკევება მინარევებისაგან, მცირე დანაკარგი გაშიშვლებისას.გავრცელებული ექსტრაქტორებია ბენზოლი (ტოლუოლი, ნიტრობენზოლი, ქლორბენზოლი), ფენოლები (კრეოზოტის ნედლი დიფენოლი), ჰალოგენირებული ნახშირწყალბადები (ტრიქლოროეთანი, დიქლოროეთანი), იზოპროპილის ეთერი და N-503.

5. იონგაცვლის ფისოვანი მეთოდი

ორგანული მჟავების ნარჩენი სითხის იონგამცვლელი ფისით დამუშავების ძირითადი პრინციპია ის, რომ ზოგიერთ იონგამცვლელ ფისს შეუძლია ორგანული მჟავების შთანთქმა ნარჩენი მჟავას ხსნარიდან და გამორიცხოს არაორგანული მჟავები და ლითონის მარილები სხვადასხვა მჟავებისა და მარილების გამოყოფის მისაღწევად.

6. მემბრანის გამოყოფის მეთოდი

მჟავე ნარჩენების სითხისთვის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მემბრანული დამუშავების მეთოდები, როგორიცაა დიალიზი და ელექტროდიალიზი.ნარჩენი მჟავების მემბრანული აღდგენა ძირითადად იყენებს დიალიზის პრინციპს, რომელიც განპირობებულია კონცენტრაციის სხვაობით.მთელი მოწყობილობა შედგება დიფუზიური დიალიზის მემბრანისგან, თხევადი გამანაწილებელი ფირფიტისგან, გამაძლიერებელი ფირფიტისგან, სითხის ნაკადის ფირფიტის ჩარჩოსგან და ა.შ.

7. გაგრილების კრისტალიზაციის მეთოდი

გაგრილების კრისტალიზაციის მეთოდი არის ხსნარის ტემპერატურის შემცირებისა და გამხსნელი ნივთიერების დალექვის მეთოდი.იგი გამოიყენება ნარჩენების მჟავას დამუშავების პროცესში, რომ ნარჩენ მჟავაში არსებული მინარევები გაცივდეს მჟავას ხსნარის აღსადგენად, რომელიც აკმაყოფილებს მოთხოვნებს და შეიძლება ხელახლა იქნას გამოყენებული.მაგალითად, ნარჩენი გოგირდის მჟავა, რომელიც გამოიყოფა მოძრავი ქარხნის აცილის სარეცხი პროცესიდან, შეიცავს დიდი რაოდენობით რკინის სულფატს, რომელიც მუშავდება კონცენტრაცია-კრისტალიზაციისა და ფილტრაციის პროცესით.რკინის სულფატის მოცილების შემდეგ ფილტრაციით, მჟავა შეიძლება დაბრუნდეს ფოლადის მწნილის პროცესში, შემდგომი გამოყენებისთვის.
გაგრილების კრისტალიზაციას აქვს მრავალი სამრეწველო გამოყენება, რაც აქ ილუსტრირებულია ლითონის დამუშავებაში მწნილის პროცესით.ფოლადის და მექანიკური დამუშავების პროცესში ჩვეულებრივ გამოიყენება გოგირდმჟავას ხსნარი ლითონის ზედაპირზე ჟანგის მოსაშორებლად.აქედან გამომდინარე, ნარჩენების მჟავას გადამუშავებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს ხარჯები და დაიცვას გარემო.ამ პროცესის მისაღწევად ინდუსტრიაში გამოიყენება გაგრილების კრისტალიზაცია.

8. დაჟანგვის მეთოდი

ეს მეთოდი დიდი ხანია გამოიყენება და პრინციპია ნარჩენების გოგირდმჟავას ორგანული მინარევების დაშლა ჟანგვითი აგენტებით შესაბამის პირობებში, რათა ის გარდაიქმნას ნახშირორჟანგად, წყალში, აზოტის ოქსიდებად და ა.შ. გამოყოფილია გოგირდის მჟავისგან, რათა მოხდეს ნარჩენების გოგირდმჟავას გაწმენდა და აღდგენა.ყველაზე ხშირად გამოყენებული ოქსიდანტებია წყალბადის ზეჟანგი, აზოტის მჟავა, პერქლორინის მჟავა, ჰიპოქლორმჟავა, ნიტრატი, ოზონი და ა.შ.თითოეულ ოქსიდიზატორს აქვს თავისი უპირატესობები და შეზღუდვები.