二氧化氯在工业废水处理中的应用分析

来源:http://www.shuizhifenxi.com/ 作者:余氯检测仪 时间:2019-07-16

  【摘 要】本文主要对二氧化氯用于不同的工业废水处理当中应用进行了分析。由研究所得知,二氧化氯在对工业废水的处理方面,具有操作方便、工艺简单、效果好以及投资少等优点。基于这些好处的考虑,我们国家不仅应该对二氧化氯进行大力发展,同时还要促进对它的应用。本文主要探讨和叙述了二氧化氯在各种工业废水处置中的应用与研究现状、发展趋势和作用机理。

  【关键词】 二氧化氯 工业废水 应用

  1 引言

  作为一种具备强氧化性的氧化剂,二氧化氯在其氧化过程中极少产生有机卤代物,它已经被广泛使用于水处理的纸浆工业漂白、造纸以及氧化消毒等行业中。二氧化氯在处理工业废水当中的制备流程如图1所示。

  2 各种工业废水处理中二氧化氯的应用

  2.1 二氧化氯在处理印染废水中的应用

  二氧化氯在对印染废水进行处理时,主要是依靠氧化作用对染料的助色基团和发色基团进行破坏,从而达到比较明显的脱色效果。化学需氧量作用的选择性比较大。对偶氮染料,硫化染料,阳离子染料等一些易氧化的染料都有比较好的去除化学需氧量和脱色的效果。

  对于一些水不溶性的不易氧化的染料,比如分散染料,涂料,还原染料等,脱色的效果比较差。对废水当中的染料,比如海藻酸钠,淀粉,梭甲基纤维素,聚乙烯醇等去除的效果比较差。所以一般二氧化氯氧化法需要和气浮,混凝,过滤,吸附等组合进行使用才会达到处理的标准。当前,通过二氧化氯对印染废水进行处理已经得到了一些进展,尤其是脱色的效果比较好。所以,具有很广阔的应用前景。

  利用二氧化氯对印染废水进行脱色试验研究表明:2种染料(活性艳红x-3b,活性艳红k-2bp)模拟废水都非常容易被ClO2氧化脱色,当染料和二氧化氯这两者的量浓度比达到1:0.24的时候,两种染料脱色率都可超过90%;当二氧化氯量比较足的时候,脱色率和染料初始的浓度基本没有什么关系;活性艳红x-3b的脱色率会随着PH值的变化,增幅比较小,但是活性艳红k-2bp的脱色率会随着PH值的变化,增幅比较大。PH值在7~10这一范围内的脱色率是最高的;染料和二氧化氯之间反应的速度比较快,反应15分钟能够基本完成;温度对于活性艳红x-3b的影响不大,但是对于活性艳红k-2bp脱色反应就有比较大影响[1]。

  采用混凝―二氧化氯组合法对印染废水进行处理,去除率色度为95%,化学需氧量为8215%~8317%,BOD为96%,SS为6712%~7515%,S2-为8615%~9813%,可见出水水质色度去除率高,无返色现象,化学需氧量等指标能达国家排放标准。整个工艺设备简单、动力能耗少、操作管理方便、工程造价低,收效快,值得推广[2]。

  2.2 二氧化氯在含氰废水处理中的应用

  氰化物是一种剧毒性的物质,尤其是以游离状态的氰化物对于生物有着更大的危害,所以含氰废水的处理是非常重要的。和氯气相比,二氧化氯为强氧化剂,具有操作简便安全,氧化性强,受PH值影响比较小。用氯气氧化氰化物一般只把氰基氧化成氰酸盐,要求PH值很高。但是二氧化氯氧化氰化物却能将氰基氧化成二氧化碳和氮气。彻底消除氰化物的毒性。

  主要的试剂:硫酸,氯酸钠,双氧水,盐酸,硝酸锌,酚酞,氢氧化钠,硝酸银,亚硫酸钠,试银灵,邻苯二甲酸氢钾,甲基橙。试验方法:通过二氧化氯的反应器,产生出二氧化氯,再经过负压系统进入到反应器当中,和调好PH值的含的氰废水进行反应,不能及时进行反应的二氧化氯会在吸收瓶当中被吸收掉。

  结论:一是PH值是二氧化氯去除氰化物关键的因素,当PH值为10的时候,二氧化氯去除氰化物的效果很明显,去除率能够达到95%以上,而且接触反应的时间比较短;二是反应的时间对于氰化物的去除构不成较大影响,一般反应一小时就可以达到反应两小时去除率的95%以上,但是考虑经济原因,反应的时间应以一小时为宜;三是提高体系反应的温度对于提高除氰的效果没有显著的影响;四是在某个特定的PH值时,使二氧化氯的量增加有利于氰化物分解氧化。但是当[ClO2]/[CN-]=6.5时,去除率已经接近100%,考虑经济效益等各方面原因,二氧化氯的投加比要小于6.5[3]。

  综上所述,通过二氧化氯对含氰废水进行处理,使用十分安全,方便。对氰化物去除率比较高,经过处理后的废水当中氰化物含量能够达到排放的标准,给处理含氰废水提供了新的方法。

  2.3 在含酚废水处理中的应用

  苯酚具有一定的腐蚀性与毒性,稀释的苯酚溶液可以直接作为防腐剂以及消毒剂使用,但是其污染的水源对人体有非常大的危害。含酚污染物如果进入到水体当中,其含量在达到0.1mg/L至0.2mg/L时进入人体就会把人体细胞中的蛋白质变性,同时杀死细胞,就会导致贫血,头晕等各种不适症状,而且还会损害神经系统,处理苯酚废水最有效的方法就是控制污染的源头[4]。

  试剂和仪器:仪器有722型的光度计和恒温水浴锅,试剂有浓度是0.1014mol/L的Na2S2O3溶液,浓度是0.1000mlo/L的重铬酸钾溶液,苯酚储备液,20%的碘化钾溶液,蒸馏水,缓冲溶液等;试验的方法:首先配置100ml的苯酚溶液,把反应的温度设置成25±0.5℃,同时把添加进去二氧化氯。再选择不同的反应时间把其取出来进行分析。

  二氧化氯是自然界中完全或几乎完全以单体有力原子团型存在的少数化合物之一。其熔点为-59℃,沸点为11℃[2]。在常温下是橘红色或者黄绿色的气体。在冷却并低于-40℃时,液态二氧化氯是深红色的。在温度地域-59℃时,二氧化氯是橙黄色的固体。当温度是25℃时,液相当中二氧化氯的浓度为气相当中的23倍。在水中二氧化氯不能水解到显著的数量,反而会被作为溶解气体留在了溶液中。如果使在阴凉避光处存放,密封进行存储,能够使水溶液稳定性得到保证。因为二氧化氯的强氧化性,就不会产生致癌的物质,有着非常大的优势,所以二氧化氯的应用领域已经从消毒转向了范围广阔水处理方面。使用二氧化氯的处理废水机制就是通过自身氧化性能把污染物降解,使其可以成为不能挥发的有机物,再把其降解成无害的二氧化碳和水。   本次试验得出,对1mg的苯酚废水进行处理,可以加入的二氧化氯是2.5mg到3.0mg,在废水的PH值低于8时,废水的处理时间会大于30分钟,处理的温度为室温。通过二氧化氯处理苯酚废水不但快捷方便,操作的步骤也比较容易。用一定的二氧化氯把其加入到废水当中,搅拌均匀之后,再保持一定的时间,就能够得到优越的处理效果。

  2.4 在VC生产废水处理中的应用

  由于废水中的甲醇含量和含盐量比较高,再加上甲醇杀菌的作用,温度也不恒定,采用好氧,厌氧等工,细菌是很难生长的,所以使废水达不到排放的标准。通过采用混凝―二氧化氯氧化工艺,使得处理后的废水化学需氧量排放的浓度降到200mg/l左右,而且对水中的色、味去除能力很强,解决了现有的因细菌发酵分解而引起的黑、臭现象,具体处理流程是[5]:废水→集水池→中和→混凝沉淀→二氧化氯氧化→二沉池→外排。

  2.5 在油田废水处理中的应用

  在油田水处理系统中微生物污染十分严重,产生生物膜和粘泥的大量细菌形成粘着物而堵塞油田系统,不仅产油量下降,而且垢下腐蚀十分严重。使用强氧化性的二氧化氯杀生剂,不但可以杀死微生物,还能氧化Fe2+,FeS等还原性的物质,清除堵塞,增产效果十分明显[6]。

  3 结语

  目前,二氧化氯应用领域几乎已经涉及到了各个行业与人们生活当中。特别是二氧化氯生产过程十分简单,见效快,投资少,不但可以有效的发挥本身特性,还能够促进相关行业的发展和繁荣[7]。但是我国的二氧化氯在生产规模和产品品种上和国外相比有一定差距,很难满足国内巨大的需求,我国的二氧化氯生产正处在一个起步阶段,所以加大二氧化氯的生产技术开发,推动二氧化氯在我国的广泛应用,前景十分广阔。使用二氧化氯处理工业废水,也会加快我国工业废水处理领域的发展。

  参考文献:

  [1]林大建,方丽.二氧化氯在处理漂染废水中的应用[J].中国给水排水,2012(10).

  [2]陈鸿林.混凝沉淀-二氧化氯氧化法处理印染废水[J].化工环保,2015(4).

  [3]施阳,蒋谦.二氧化氯处理含铁氰化物废水的研究[J].环境污染治理技术与设备,2013(12).

  [4]赵振业,黄君礼,张文兵.二氧化氯在煤气废水处理中的应用[J].中国给水排水,2012(7).

  [5]陈鸿林,张长寿,苏静.二氧化氯在工业废水处理中的应用[J].工业水处理,2015(6).

  [6]魏宏晓,王庆民,姜学明.二氧化氯用于油田污水处理[J].油气田地面工程,2013.(22).

  [7]周宏春.我国工业废水处理存在的问题及建议[J].水工业市场,2014(06).

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