高濃度化學(xué)清洗廢液處理技術(shù)現(xiàn)狀分析獲獎科研報告

高濃度化學(xué)清洗廢液處理技術(shù)現(xiàn)狀分析獲獎科研報告摘

要：針對高濃度化學(xué)清洗廢液的復(fù)雜水質(zhì)特點，分析了其對環(huán)境的危害作用，并對其處理工藝環(huán)節(jié)進行了分析，指出廢液處理過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題及后續(xù)最終處置的技術(shù)方向，對國內(nèi)高濃度化學(xué)清洗廢液的處理處置問題的技術(shù)研究具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：高濃度;化學(xué)清洗廢液;處理處置;技術(shù)現(xiàn)狀

高濃度化學(xué)清洗廢液產(chǎn)生于設(shè)備及管道的清洗過程之中。由于清洗時加入了酸液或堿液，因此化學(xué)清洗廢液往往具有酸性或堿性強，懸浮物濃度大，COD濃度高，且金屬離子含量高等特點，同時部分化學(xué)清洗廢液還含有一定量的油，若不經(jīng)妥善處理處置將對環(huán)境造成極大危害。

一、高濃度化學(xué)清洗廢液處理技術(shù)

1.1混凝

化學(xué)藥劑使微小的懸浮物和溶液中膠體微粒聚集凝結(jié)的過程叫做混凝[1]?；炷饔弥杏袃蓚€過程：一是凝聚、二是絮凝。凝聚是使主要膠體脫穩(wěn)，凝結(jié)成微小聚集體的過程[2]，該過程可以去除大部分水中膠體;絮凝是使膠體和懸浮物凝結(jié)成大的絮凝體，該過程完成后可以直接采取沉淀和過濾等方法，去除水中的懸浮物和凝結(jié)的脫穩(wěn)膠體[2，3]?；炷^程的效果會受較多因素影響，其中有以下幾個方面。一是水溫。一般而言水溫較高，熱效應(yīng)反應(yīng)劇烈，膠體不易聚沉。水溫較低，則會導(dǎo)致液體固化，難以分離溶液中膠體和懸浮物質(zhì)[2];二是pH值。pH對于各種混凝劑或起到抑制的作用，或使反應(yīng)產(chǎn)生更多副反應(yīng)，使膠體和懸浮物質(zhì)達不到聚沉的效果[1]。三是水中雜質(zhì)的物理性質(zhì)。雜質(zhì)的成分和濃度對于膠體以及溶液內(nèi)懸浮物質(zhì)的影響，可以導(dǎo)致膠體聚沉過多，堵塞機器等作用[1，3]。

由于高濃度化學(xué)清洗廢液的懸浮物濃度高，若反應(yīng)條件得到很好控制，在混凝過程中將產(chǎn)生大量化學(xué)沉淀。因此，在后續(xù)工藝環(huán)節(jié)中需將這些化學(xué)沉淀與水分離，常用的方法為沉淀工藝。

1.2沉淀

混凝過程中產(chǎn)生的大量礬花需借助沉淀工藝加以去除，以保證上清液順利排出。工業(yè)生產(chǎn)中常用的沉淀池有多種類型，如輻流式沉淀池、豎流式沉淀池、斜管沉淀池以及斜板沉淀池等。由于不同類型沉淀池的適用范圍和沉淀效果不同，因此，選型之前須進行技術(shù)比較。鑒于高濃度化學(xué)清洗廢液的懸浮物濃度高，產(chǎn)泥量大，因此斜管沉淀池和斜板沉淀池易遭受堵塞，不宜采用。實踐中常采用輻流式沉淀池和豎流式沉淀池，但也須著重考慮排泥斗的容積計算問題，避免沉淀物返回至上清液中影響出水水質(zhì)。

1.3微電解

微電解是近年來國際上凈化化學(xué)有機廢水的一種新興產(chǎn)業(yè)和技術(shù)。該技術(shù)是在溶液中通過自身物質(zhì)產(chǎn)生的一點二伏電位差來對自身廢水進行電解處理，由此能夠降解有機污染廢物[2]。在該系統(tǒng)當(dāng)中，化學(xué)清洗廢液通過微電解設(shè)備后，形成的無數(shù)微電池信息系統(tǒng)和微電解工藝，再從空間中構(gòu)成一個對于該工藝有益的相應(yīng)電場，是用來處理高濃度化學(xué)清洗廢液的一種創(chuàng)新型工藝和技術(shù)[1，2，4]。由于高濃度化學(xué)清洗廢液中含有大量金屬離子，因此有助于形成微電解過程，對水中有機物的降解效果顯著。

1.4反滲透

反滲透技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代后期，目前已逐漸發(fā)展成為高濃度化學(xué)清洗廢液處理技術(shù)的實用單元操作，其應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)模在不斷擴充，為更多的工業(yè)廢水的凈化處理工藝所采用[1]。反滲透技術(shù)屬于膜處理工藝的一種，與提純蒸餾水工業(yè)相比較來說，膜分離技術(shù)較為經(jīng)濟和成熟，保護環(huán)境的同時又不會導(dǎo)致產(chǎn)品過熱而產(chǎn)生污染和浪費[3]。反滲透除鹽除有機物質(zhì)是將滲透作用控制在工業(yè)水處理的有利方向[1，3]，在此技術(shù)中半透膜的選擇性透過作用發(fā)揮了極大的優(yōu)勢。

對于高濃度化學(xué)清洗廢液的處理而言，前端的混凝沉淀、過濾及微電解都屬于預(yù)處理部分，目的是降低水中的懸浮物濃度以減小反滲透膜的工作負(fù)擔(dān)。在由于殘存的懸浮物和金屬離子濃度一般仍較大，因此膜組件常容易被堵塞或者擊穿，導(dǎo)致出水水質(zhì)無法達標(biāo)。鑒于此，應(yīng)在加大清洗頻率的同時，及時更換膜組件，以保證水質(zhì)。

二、高濃度化學(xué)清洗廢液的最終處置

經(jīng)上述分析，高濃度化學(xué)清洗廢液水質(zhì)條件差，處理難度大，即便經(jīng)過組合工藝處理后仍無法直接排放至城市污水管網(wǎng)，因此需進行進一步的處置。

化學(xué)清洗廢液往往產(chǎn)生于化工廠、油田等工廠之內(nèi)，因此，經(jīng)單獨處理的化學(xué)清洗廢液一般需與其它類型生產(chǎn)廢水再進行同步處理，以進一步降低其對環(huán)境的危害。以煤化工企業(yè)為例，經(jīng)處理的化學(xué)清洗廢液可與煤化工廢水一同進行厭氧消化及好氧接觸氧化等處理。厭氧過程可使高分子有機物被降解為小分子有機物，而好氧過程可使小分子有機物得以進一步降解為無機物質(zhì)。

經(jīng)生化處理后，出水可以蒸發(fā)結(jié)晶作為最終處理工藝，或者將其利用為循環(huán)水。由于化工廠和油田等工廠的各類用水量大，同時各類用水對水質(zhì)的要求也各不相同，因此，生化池出水可作為廠內(nèi)其它生產(chǎn)工藝的中間用水，這一方面解決了此類廢水的出路問題，同時也實現(xiàn)了工業(yè)廢水的循環(huán)利用，節(jié)約了水資源，具有雙重收益。

三、結(jié)論

高濃度化學(xué)清洗廢液處理技術(shù)作為一種現(xiàn)代化廢液處理技術(shù)手段，在水處理中得到了廣泛應(yīng)用，不僅有效地增強了水處理工藝的效果，而且提高了水處理效率，在推動國民經(jīng)濟進一步發(fā)展中也發(fā)揮了重要作用[1]