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摘要:化工废水含氯化合物的对于化工企业金属设备、管道都会产生影响,排放到自然界中破坏生态环境,影响人类健康。工业废水治理首先一点是检测废水中物质成分和浓度,然后根据检测结果,制定治理措施,是机械蒸馏、生物处理或者其他的处理方法,可以是单独方法处理或者综合处理方法。需要不断加强处理后的再利用研究,可以和高校、研究院所合作,研发处理新举措,推动我国工业含氯废水处理水平,保护生态环境。
关键词:化工废水;氯化物;治理;应用
引言
根据中国统计年鉴2019数据显示,全国废水排放总量为6996610万吨(数据采用的2017年全国普查数据),废水排放不仅仅影响了水质,还会破坏地下水、地表水的生态环境,对环境中的动植物产生影现象。其中化工废水中氯化物,除了对动植物影响以外,对建筑物也会产生影响,高氯废水会腐蚀金属管道以及其他构筑物,因此加强废水氯化物处理,改善废水水质,减少废水氯化物对环境、建筑、人类生活的影响,成为了环保研究热点。
一、化工废水氯化物的来源
所谓的工业废水氯化物是以氯离子CL-与废水中的钾离子、镁离子、钙离子等正离子形成化合物,则为工业废水氯化物。废水中氯化物主要来源有以下几个方面:
1)水源性氯化物废水,在工业生产中需要使用的大量水资源,如果水资源流过含氯地表或者直接使用海水,含氯水资源直接进入工业生产,使用以后,排除含氯工业废水。2)人为氯化物废水,工业生产中如采矿、石油化工、化工制药、油漆颜料、腌制食品等,产品生产中产生工业含氯废水,人为氯化物废水则是工业废水的主要部分。
除了一般的含氯工业废水,还有高浓度氯化物废水,如泡菜腌制行业废水含氯离子浓度可达1153000mg/L,若不加控制,高氯离子不仅仅会影响生态环境,还会对人类身体造成损害。
二、化工废水氯化物治理措施
化工废水氯化物治理流程图如图1所示,在检测之处首先要对工业废水进行取样,为了保证检测的准确性,应该多点取样,增加取样体积,继而对取样废水进行检测,检测废水中氯化物的化学成分,是氯化钾或者是氯化钙等,根据所测结果,指定针对性的处理方案,然后检验方案的效果,再次检测修正,完成方案制定。
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图1治理工艺流程图
2.1工业废水氯化物的检测分析方法
氯化物检测是第一步,氯化物的检测分析方法包括硝酸银、硝酸汞滴定法,电位滴定法以及离子色谱法。硝酸银、硝酸汞滴定法利用硝酸银标准溶液滴定待检测氯化物,利用复合电极测定电位变化,恒定持续的滴入硝酸银标准液,当电位变化最大时则为滴定终点,完成测定;电位滴定法则是在滴定过程中,利用电位法判断终点,该方法检测方法简单,准确度高,在氯化物检测中经常使用。
2.2工业氯化物废水治理措施
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图2氯化苄和氯甲苯非酸性废水共沸蒸馏工艺流程示意图1
1)共沸蒸馏法处理,该方法使用一种与共沸的共沸剂,将待蒸馏的其他物质,单独分离出组分的一种蒸馏方法。研究员年立春(2012)[1]在氯化物车间废水处理中,采用共沸蒸馏的方法治理非酸性的有机废水,其处理方法如图2所示,减少了生产成本,减少了环境污染,具有良好的经济效益和社会效益。2)有机氯化物的生物讲解。自然界中微生物作为降解主力军,有机氯化物不断的排入到自然界中,部分微生物可以降解氯化物。诸多研究人员对可降解氯化物的微生物进行研究,发现在一定浓度下,微生物可以有效的进行有机氯化物降解,但是当浓度高于某一数值或者低于某一数值时,微生物降解效果变差,在高浓度时存活性下降,低浓度降解速率降低明显。未来降解微生物的应用有待研究,需要加大实际应用获取研究成果。3)有机氯化物的吸附聚集再处理。低浓度的有机氯化物废水对结合剂的反映速度低,难以形成高效的有机氯化物治理。因此在处理工业有机氯化物时,首先要对有机氯化物进行吸附聚集,然后在进行处理。研究表明生物体的细胞膜及细胞质中有大量的脂类物质,有机氯化物具有很强的溶脂性,因此有机氯化物可以通过细胞膜在细胞内聚集存储,表现出良好的聚集作用。4)均相催化氧化处理法。该方法为浙江大学相关研究人员研发,利用COD大于1.2×104mg/l的工业废水与氧气为原料,在一定的温度下(200℃~300℃),在一定的压强下,气液体积比在50-400条件下,利用固定床反应中的原料与铁基进行反应,继而完成对工业废水的处理。5)离子交换法。离子交换法在氯离子处理中应用十分广泛,研究人员孙凤娟,刘万超,闫琨等(2019)[2]利用离子交换树脂法,在不同的条件下(动态及静态),研究发现添加螯合剂和软水剂,有助于降低废水PH值以及氯离子含量。6)电渗析法。在施加的直流电场的作用下,溶液中的阴离子和阳离子通过离子交换膜的选择性渗透而转移到溶液中的离子上。分别通过阴离子和阳离子交换膜实现脱盐或浓缩的目的。袁靖淞,罗正维,郭牧林(2016)[3]在解决烟道氨法脱硫浆液中Cl-,使用对异相离子交换膜堆为核心的电渗析器装置分离浆液中的氯离子,结果表明可以实现有效分离,减少氯离子含量。7)化学反应法。所谓的化学反应法是利用化学物质与废水中的氯离子反映,然后形成不溶性沉淀,继而得到降低水中氯离子含量,消除氯离子的效果。常用的化学物质有氢氧化钙以及偏铝酸钠。在实际应用中,应该对废水进行检测,然后配置化合物,达到高效降低氯离子含量。
三、化工废水氯化物再利用措施
3.1处理后沉淀物的再利用
许春玲,许春来,王嘉豪(2018)[4]研究了高浓度有机废水再利用方法,认为有机废水在处理过程中会产生大量的沉淀物或者淤泥,这些污泥或者沉淀物,可以和土壤二元混合制造环保轻质砖,继而用于建筑或者其他工程建设之中。还有部分研究人员,将污染物淤泥进行发酵处理,经过发酵后产生的物质可有再次利用,或者将发酵后物质形成肥料,应用到农业生产之中。
3.2氯化物排放管理措施
氯化物废水治理不仅仅是技术问题,还涉及到管理问题。因此可以从以下几个方面入手,提高氯化物废水治理水平。
1)革新技术装备。将新的设备、自动化设备应用到工业生产终端废水处理中,进一步提高环境管理水平。2)加强设备运营管理。保证设备正常运行,所有反映材料、关键设备运行正常,避免设备损害,导致高浓度氯化物废水排入到自然环境中。3)加强产学研合作。工农业生产企业应该和高校、研究院所合作,研发针对企业排放物的治理措施,继而提高治理含氯废水效果。化工企业提供研发资金,高校及研究所提供研究人才和研究设备,共同协作提高我国的工业废水含氯化物治理水平。4)完善废水排放管理制度。企业必须要完善相关的管理制度,加强制度落地执行。如定期检测制度,周期性检测企业废水含氯或者其他物质情况,实时更新企业废水情况,继而调整治理措施,保证治理的准确性和精确性。加强奖惩制度落实,对于玩忽职守,不符合相关法规排放的责任人给与处理。
结束语
化工废水含氯化合物的对于化工企业金属设备、管道都会产生影响,排放到自然界中破坏生态环境,影响人类健康。工业废水治理首先一点是检测废水中物质成分和浓度,然后根据检测结果,制定治理措施,是机械蒸馏、生物处理或者其他的处理方法,可以是单独方法处理或者综合处理方法。需要不断加强处理后的再利用研究,可以和高校、研究院所合作,研发处理新举措,推动我国工业含氯废水处理水平,保护生态环境。
参考文献
[1]年立春.氯化物车间废水治理的措施[J].中国氯碱,2012,000(012):37 -38.
[2]孙凤娟,刘万超,闫琨,等.离子交换树脂法去除脱硫废水中氯离子的研究[J].无机盐工业,2019(6):45-48.
[3]袁靖淞,罗正维,郭牧林,等.电渗析法分离烟气氨法脱硫浆液中的Cl-[J].水处理技术,2016(42):93-97.
[4]许春玲,许春来,王嘉豪.高浓度有机废水处理技术及资源化利用研究进展[J].山东化工,2018,047(019):71-74.
注释
年立春.氯化物车间废水治理的措施[J].中国氯碱,2012,000(012):37-38.