ఆమ్లం కలిగిన మురుగునీటి శుద్ధి

pH విలువ 6 కంటే తక్కువ ఉన్న మురుగునీటిని ఆమ్ల మురుగునీరు అంటారు. ఆమ్లాల రకాలు మరియు సాంద్రతలను బట్టి, ఆమ్ల మురుగునీటిని అకర్బన ఆమ్ల మురుగునీరు మరియు కర్బన ఆమ్ల మురుగునీరుగా విభజించవచ్చు. గాఢ ఆమ్ల మురుగునీరు మరియు బలహీన ఆమ్ల మురుగునీరు; ఏక ఆమ్ల మురుగునీరు మరియు బహు ఆమ్ల మురుగునీరు; అల్ప సాంద్రత గల ఆమ్ల మురుగునీరు మరియు అధిక సాంద్రత గల ఆమ్ల మురుగునీరు. సాధారణంగా ఆమ్ల మురుగునీటిలో కొంత ఆమ్లంతో పాటు, తరచుగా భార లోహ అయాన్లు, వాటి లవణాలు మరియు ఇతర హానికరమైన పదార్థాలు కూడా ఉంటాయి. ఆమ్ల మురుగునీరు గనుల నుండి వెలువడే మురుగునీరు, హైడ్రోమెటలర్జీ, స్టీల్ రోలింగ్, ఉక్కు మరియు అలోహ లోహాల ఉపరితల ఆమ్ల శుద్ధి, రసాయన పరిశ్రమ, ఆమ్ల ఉత్పత్తి, రంగులు, విద్యుద్విశ్లేషణ, ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్, కృత్రిమ ఫైబర్లు మరియు ఇతర పారిశ్రామిక రంగాలతో సహా అనేక రకాల వనరుల నుండి వస్తుంది. సాధారణ ఆమ్ల మురుగునీరు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్ల మురుగునీరు, దాని తర్వాత హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్ల మరియు నైట్రిక్ ఆమ్ల మురుగునీరు ఉంటాయి. ప్రతి సంవత్సరం, చైనా దాదాపు పది లక్షల క్యూబిక్ మీటర్ల పారిశ్రామిక వ్యర్థ ఆమ్లాన్ని విడుదల చేస్తుంది. ఈ వ్యర్థ జలాలను శుద్ధి చేయకుండా నేరుగా విడుదల చేస్తే, అది పైప్‌లైన్‌లను తుప్పు పట్టిస్తుంది, పంటలను దెబ్బతీస్తుంది, చేపలకు హాని కలిగిస్తుంది, ఓడలను పాడు చేస్తుంది మరియు పర్యావరణ ఆరోగ్యాన్ని నాశనం చేస్తుంది. పారిశ్రామిక ఆమ్ల వ్యర్థ జలాలను విడుదల చేయడానికి ముందు, జాతీయ విడుదల ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా వాటిని తప్పనిసరిగా శుద్ధి చేయాలి. అప్పుడే ఆమ్ల వ్యర్థ జలాలను రీసైకిల్ చేసి తిరిగి ఉపయోగించుకోవచ్చు. వ్యర్థ ఆమ్లాన్ని శుద్ధి చేసేటప్పుడు, లవణ శుద్ధి, గాఢత పద్ధతి, రసాయన తటస్థీకరణ పద్ధతి, సంగ్రహణ పద్ధతి, అయాన్ మార్పిడి రెసిన్ పద్ధతి, మెంబ్రేన్ వేరుచేసే పద్ధతి మొదలైన పద్ధతులను ఎంచుకోవచ్చు.

1. ఉప్పు రీసైక్లింగ్

వ్యర్థ ఆమ్లంలోని దాదాపు అన్ని సేంద్రీయ మలినాలను అవక్షేపించడానికి, అధిక పరిమాణంలో సంతృప్త ఉప్పునీటిని ఉపయోగించడాన్ని సాల్టింగ్ అవుట్ అంటారు. అయితే, ఈ పద్ధతి హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు వ్యర్థ ఆమ్లంలోని సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం యొక్క పునరుద్ధరణ మరియు వినియోగాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది, కాబట్టి వ్యర్థ ఆమ్లంలోని సేంద్రీయ మలినాలను సోడియం బైసల్ఫేట్ సంతృప్త ద్రావణంతో సాల్టింగ్ అవుట్ చేసే పద్ధతిని అధ్యయనం చేశారు.
వ్యర్థ ఆమ్లంలో సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం మరియు వివిధ సేంద్రీయ మలినాలు ఉంటాయి. వీటిలో ప్రధానంగా, సల్ఫోనేషన్, క్లోరినేషన్ మరియు నైట్రిఫికేషన్ ప్రక్రియలలో టోలుయీన్ నుండి ఉత్పత్తి అయ్యే 6-క్లోరో-3-నైట్రోటోలుయీన్-4-సల్ఫోనిక్ ఆమ్లం యొక్క స్వల్ప పరిమాణం మరియు 6-క్లోరో-3-నైట్రోటోలుయీన్-4-సల్ఫోనిక్ ఆమ్లం కాకుండా ఇతర వివిధ ఐసోమర్లు ఉంటాయి. సాల్టింగ్ అవుట్ పద్ధతి అంటే, వ్యర్థ ఆమ్లంలోని దాదాపు అన్ని సేంద్రీయ మలినాలను అవక్షేపించడానికి అధిక పరిమాణంలో సంతృప్త ఉప్పునీటిని ఉపయోగించడం. ఈ సాల్ట్-అవుట్ రీసైక్లింగ్ పద్ధతి వ్యర్థ ఆమ్లంలోని వివిధ సేంద్రీయ మలినాలను తొలగించడమే కాకుండా, సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లాన్ని తిరిగి పొంది దానిని చక్రీయ ఉత్పత్తిలో తిరిగి చేర్చవచ్చు, తద్వారా ఖర్చు మరియు శక్తి ఆదా అవుతాయి.

2. వేయించే పద్ధతి

హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం వంటి బాష్పీభవన ఆమ్లాలకు వేయించే పద్ధతిని వర్తింపజేస్తారు, దీనిలో పునరుద్ధరణ ప్రభావాన్ని సాధించడానికి దానిని వేయించడం ద్వారా ద్రావణం నుండి వేరు చేస్తారు.

3. రసాయన తటస్థీకరణ పద్ధతి

H+(aq)+OH-(aq)=H2O అనే ప్రాథమిక ఆమ్ల-క్షార చర్య, ఆమ్ల-కలిగిన మురుగునీటి శుద్ధికి కూడా ఒక ముఖ్యమైన ఆధారం. ఆమ్ల-కలిగిన మురుగునీటిని శుద్ధి చేయడానికి ఉపయోగించే సాధారణ పద్ధతులలో తటస్థీకరణ మరియు పునరుపయోగం, ఆమ్ల-క్షార మురుగునీటి పరస్పర తటస్థీకరణ, ఔషధ తటస్థీకరణ, వడపోత తటస్థీకరణ మొదలైనవి ఉన్నాయి. చైనాలోని కొన్ని ఇనుము మరియు ఉక్కు సంస్థల ప్రారంభ రోజులలో, వాటిలో చాలా వరకు హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం మరియు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్ల పిక్లింగ్ వ్యర్థ ద్రవాన్ని శుద్ధి చేయడానికి ఆమ్ల-క్షార తటస్థీకరణ పద్ధతిని ఉపయోగించాయి, తద్వారా pH విలువ విడుదల ప్రమాణానికి చేరుకుంది. ఆమ్ల-క్షార తటస్థీకరణకు ముడి పదార్థాలుగా సోడియం కార్బోనేట్ (సోడా యాష్), సోడియం హైడ్రాక్సైడ్, సున్నపురాయి లేదా సున్నం ఉపయోగిస్తారు, సాధారణంగా ఉపయోగించేది చవకైనది మరియు తయారు చేయడానికి సులభమైన సున్నం.

4. వెలికితీత పద్ధతి

ద్రవ-ద్రవ సంగ్రహణ, దీనిని ద్రావణి సంగ్రహణ అని కూడా అంటారు, ఇది ఒక యూనిట్ ఆపరేషన్. ఇందులో ముడి పదార్థ ద్రవంలోని భాగాల ద్రావణీయతలోని వ్యత్యాసాన్ని తగిన ద్రావణిలో ఉపయోగించి వేరుచేయడం జరుగుతుంది. ఆమ్లం కలిగిన వ్యర్థ జలాల శుద్ధిలో, ఆమ్లం కలిగిన వ్యర్థ జలాలను మరియు సేంద్రీయ ద్రావణిని పూర్తిగా సంపర్కంలోకి తీసుకురావడం అవసరం, తద్వారా వ్యర్థ ఆమ్లంలోని మలినాలు ద్రావణిలోకి బదిలీ చేయబడతాయి. సంగ్రహణకారికి కావలసిన అవసరాలు: (1) వ్యర్థ ఆమ్లం జడంగా ఉండాలి, వ్యర్థ ఆమ్లంతో రసాయనికంగా చర్య జరపకూడదు, మరియు వ్యర్థ ఆమ్లంలో కరగకూడదు; (2) వ్యర్థ ఆమ్లంలోని మలినాలు సంగ్రహణకారి మరియు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంలో అధిక విభజన గుణకాన్ని కలిగి ఉండాలి; (3) ధర చౌకగా మరియు సులభంగా లభించేదిగా ఉండాలి; (4) మలినాల నుండి సులభంగా వేరుచేయగలగాలి, స్ట్రిప్పింగ్ సమయంలో నష్టం తక్కువగా ఉండాలి. సాధారణ సంగ్రహణకారులలో బెంజీన్ (టొల్యూన్, నైట్రోబెంజీన్, క్లోరోబెంజీన్), ఫినాల్స్ (క్రియోసోట్ క్రూడ్ డైఫినాల్), హాలోజినేటెడ్ హైడ్రోకార్బన్లు (ట్రైక్లోరోఈథేన్, డైక్లోరోఈథేన్), ఐసోప్రొపైల్ ఈథర్ మరియు N-5O3 ఉన్నాయి.

5. అయాన్ మార్పిడి రెసిన్ పద్ధతి

అయాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ రెసిన్ ద్వారా సేంద్రీయ ఆమ్ల వ్యర్థ ద్రవాన్ని శుద్ధి చేయడంలో ప్రాథమిక సూత్రం ఏమిటంటే, కొన్ని అయాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ రెసిన్‌లు వ్యర్థ ఆమ్ల ద్రావణం నుండి సేంద్రీయ ఆమ్లాలను శోషించుకుని, అకర్బన ఆమ్లాలు మరియు లోహ లవణాలను మినహాయించడం ద్వారా వివిధ ఆమ్లాలు మరియు లవణాలను వేరు చేయగలవు.

6. పొర విభజన పద్ధతి

ఆమ్ల వ్యర్థ ద్రవాల కోసం, డయాలసిస్ మరియు ఎలక్ట్రోడయాలసిస్ వంటి మెంబ్రేన్ చికిత్సా పద్ధతులను కూడా ఉపయోగించవచ్చు. వ్యర్థ ఆమ్లం యొక్క మెంబ్రేన్ పునరుద్ధరణ ప్రధానంగా డయాలసిస్ సూత్రాన్ని అనుసరిస్తుంది, ఇది గాఢత వ్యత్యాసం ద్వారా పనిచేస్తుంది. ఈ మొత్తం పరికరం డిఫ్యూజన్ డయాలసిస్ మెంబ్రేన్, ద్రవ పంపిణీ ప్లేట్, బలపరిచే ప్లేట్, ద్రవ ప్రవాహ ప్లేట్ ఫ్రేమ్ మొదలైన వాటితో కూడి ఉంటుంది మరియు వ్యర్థ ద్రవంలోని పదార్థాలను వేరు చేయడం ద్వారా విభజన ప్రభావాన్ని సాధిస్తుంది.

7. శీతలీకరణ స్ఫటికీకరణ పద్ధతి

శీతలీకరణ స్ఫటికీకరణ పద్ధతి అనేది ద్రావణం యొక్క ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించి, ద్రావ్యాన్ని అవక్షేపించే ఒక పద్ధతి. వ్యర్థ ఆమ్ల శుద్ధి ప్రక్రియలో దీనిని ఉపయోగిస్తారు, దీనిలో వ్యర్థ ఆమ్లంలోని మలినాలను చల్లబరిచి, అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉండి తిరిగి ఉపయోగించగల ఆమ్ల ద్రావణాన్ని తిరిగి పొందుతారు. ఉదాహరణకు, రోలింగ్ మిల్లు యొక్క ఎసైల్-వాషింగ్ ప్రక్రియ నుండి విడుదలయ్యే వ్యర్థ సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంలో అధిక మొత్తంలో ఫెర్రస్ సల్ఫేట్ ఉంటుంది, దీనిని సాంద్రీకరణ-స్ఫటికీకరణ మరియు వడపోత ప్రక్రియ ద్వారా శుద్ధి చేస్తారు. వడపోత ద్వారా ఫెర్రస్ సల్ఫేట్‌ను తొలగించిన తర్వాత, ఆ ఆమ్లాన్ని నిరంతర ఉపయోగం కోసం స్టీల్ పిక్లింగ్ ప్రక్రియకు తిరిగి పంపవచ్చు.

శీతలీకరణ స్ఫటికీకరణకు అనేక పారిశ్రామిక అనువర్తనాలు ఉన్నాయి, వాటిని లోహ శుద్ధిలో ఉపయోగించే పిక్లింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా ఇక్కడ వివరించబడింది. ఉక్కు మరియు యాంత్రిక శుద్ధి ప్రక్రియలో, లోహ ఉపరితలంపై ఉన్న తుప్పును తొలగించడానికి సాధారణంగా సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్ల ద్రావణాన్ని ఉపయోగిస్తారు. అందువల్ల, వ్యర్థ ఆమ్లాన్ని పునర్వినియోగించడం ద్వారా ఖర్చులను గణనీయంగా తగ్గించి, పర్యావరణాన్ని పరిరక్షించవచ్చు. ఈ ప్రక్రియను సాధించడానికి పరిశ్రమలలో శీతలీకరణ స్ఫటికీకరణను ఉపయోగిస్తారు.

8. ఆక్సీకరణ పద్ధతి

ఈ పద్ధతి చాలా కాలంగా ఉపయోగించబడుతోంది. దీని సూత్రం ఏమిటంటే, వ్యర్థ సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంలోని సేంద్రీయ మలినాలను తగిన పరిస్థితులలో ఆక్సీకరణ కారకాల ద్వారా విచ్ఛిన్నం చేయడం, తద్వారా వాటిని కార్బన్ డయాక్సైడ్, నీరు, నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్‌లు మొదలైన వాటిగా మార్చి, సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం నుండి వేరు చేయడం, దీనివల్ల వ్యర్థ సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లాన్ని శుద్ధి చేసి తిరిగి పొందవచ్చు. సాధారణంగా ఉపయోగించే ఆక్సీకరణ కారకాలు హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్, నైట్రిక్ ఆమ్లం, పెర్క్లోరిక్ ఆమ్లం, హైపోక్లోరస్ ఆమ్లం, నైట్రేట్, ఓజోన్ మొదలైనవి. ప్రతి ఆక్సీకరణ కారకానికి దాని ప్రయోజనాలు మరియు పరిమితులు ఉన్నాయి.