高濃度化學(xué)清洗廢液處理技術(shù)的應(yīng)用與展望

趙蕊 李冬雪 王嘉麒

摘?要：對(duì)高濃度化學(xué)清洗廢液的水質(zhì)特征、現(xiàn)有處理技術(shù)進(jìn)行了分析總結(jié)，指出了當(dāng)前化學(xué)清洗廢液處理技術(shù)的不足及今后的重點(diǎn)研究方向，對(duì)推進(jìn)高濃度化學(xué)清洗廢液處理的進(jìn)步有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：化學(xué)清洗廢液;處理技術(shù);應(yīng)用;展望

1.引言

當(dāng)前，冶金業(yè)、煤化工業(yè)等企業(yè)對(duì)設(shè)備和管道進(jìn)行清洗后，將產(chǎn)生大量的高濃度化學(xué)清洗廢液。這些廢液中除了清洗劑，還含有大批從垢物中溶解出來(lái)的重金屬鹽類(lèi)[1]?；瘜W(xué)清洗廢液濃度高、化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且組成變化大，如不加以妥善處理將嚴(yán)重污染土壤和地下水環(huán)境，并且直接危害人們的健康，其后果十分嚴(yán)重。鑒于此類(lèi)廢液的危害大且處理難度大，因此，須對(duì)處理工業(yè)進(jìn)行優(yōu)化，在保證達(dá)標(biāo)排放或回用的前提下力求處理費(fèi)用最省，這符合我國(guó)關(guān)于節(jié)能環(huán)保的總體要求，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.高濃度化學(xué)清洗廢液處理技術(shù)概況

化學(xué)清洗是指利用化學(xué)清洗劑對(duì)管道及設(shè)備進(jìn)行化學(xué)除垢的技術(shù)措施。對(duì)于新管道和設(shè)備等的化學(xué)清洗主要須考慮進(jìn)行除油、除銹、清洗和鈍化處理;而對(duì)檢修后的設(shè)備要進(jìn)行酸洗、中和防銹和污泥剝離操作[2]，另外對(duì)于煉油廠和石油化工廠的換熱器還須考慮利用不同溶劑加以清洗，以除去有機(jī)垢。

目前，清洗工作已滲透到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，尤其是石油化工行業(yè)應(yīng)用更為廣泛，主要應(yīng)用于在投產(chǎn)前對(duì)工業(yè)管道及設(shè)備的清洗過(guò)程。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，高濃度化學(xué)清洗廢液的主要水質(zhì)特點(diǎn)為COD濃度高，懸浮物SS高，含鐵量高，同時(shí)可生化性差。因此在處理過(guò)程中的最大技術(shù)難點(diǎn)在于若SS和鐵處理不妥善，將直接造成對(duì)后續(xù)反滲透膜的沖擊，大大縮短水處理設(shè)備的使用壽命并且極大提高水處理成本。因此，須針對(duì)化學(xué)清洗廢液的水質(zhì)特征，優(yōu)化清洗廢液的處理技術(shù)，這是一個(gè)值得研究的技術(shù)難題。

3.高濃度化學(xué)清洗廢液處理技術(shù)的應(yīng)用

3.1冶金化工業(yè)化學(xué)清洗廢液的處理技術(shù)

冶金化工業(yè)產(chǎn)生的高濃度化學(xué)清洗廢液水量大，且含有大量懸浮物，水質(zhì)波動(dòng)大，并且水溫較高。對(duì)于此類(lèi)廢液的處理一般先要通過(guò)混凝沉淀法去除水中的懸浮物，以減少懸浮物對(duì)后續(xù)處理工業(yè)的影響。

混凝沉淀法的主要目的是去除水中的懸浮物，使之通過(guò)形成絮狀物而被沉淀去除。相比于自然沉淀，混凝沉淀大大提高混凝效率，節(jié)省占地面積，是一種應(yīng)用廣泛的處理方法。混凝沉淀技術(shù)對(duì)于懸浮物的去除效率可達(dá)95%以上，處理后的水懸浮物含量SS<30mg/L。經(jīng)混凝沉淀處理過(guò)的廢水，可再經(jīng)冷卻塔冷卻后循環(huán)使用，滿(mǎn)足水質(zhì)要求。

3.2電力業(yè)

沖洗和保養(yǎng)廢液的特點(diǎn)是渾濁度高，并且還含有氨，但相比于酸洗和鈍化的混合液而言比較容易處理。處理工藝主要是包括：用風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣，氨取游離，然后進(jìn)行澄清處理，調(diào)節(jié)pH，處理后水可達(dá)到回收標(biāo)準(zhǔn)[3]。

酸洗和鈍化的混合廢液的特點(diǎn)是CODCr濃度很高，并且pH值偏低，處理難度較高，該廢液具體處理方法為：以風(fēng)機(jī)對(duì)該廢液進(jìn)行曝氣，投加氫氧化鈉，調(diào)節(jié)pH值;此后，加入次氯酸鈉，使鐵離子以氫氧化鐵的形式沉淀析出[3]。此時(shí)，廢液中的鐵離子含量、色度、懸浮物濃度以及CODCr含量均得到一定程度的削減。在此基礎(chǔ)上，可將處理后的廢液進(jìn)行循環(huán)使用或進(jìn)一步的處理。若用于循環(huán)用水，則可將企業(yè)內(nèi)的廢液提前進(jìn)行分類(lèi)，對(duì)廢液采取科學(xué)有效的管理措施，分類(lèi)處理并回用，這將大大提高廢水的重復(fù)利用率，使鍋爐化學(xué)清洗廢液得到充分利用回收，實(shí)現(xiàn)零排放，降低用水成本，給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

4.高濃度化學(xué)清洗廢液處理技術(shù)的展望

鑒于高濃度化學(xué)清洗廢液水質(zhì)的復(fù)雜性，對(duì)其進(jìn)行處理的難度極大且處理費(fèi)用昂貴。因此，應(yīng)將化學(xué)清洗廢液的收集管理與處理納入統(tǒng)一的管理體系，即首先根據(jù)水質(zhì)特征進(jìn)行分別收集，以便于后續(xù)可采用不同的水處理工藝對(duì)其加以?xún)艋?。另外，?duì)于不同水質(zhì)化學(xué)廢液的處理工藝亦可進(jìn)行進(jìn)一步的參數(shù)優(yōu)化，以節(jié)省處理費(fèi)用?？偨Y(jié)現(xiàn)有高濃度化學(xué)清洗廢液的處理技術(shù)后，現(xiàn)提出如下幾個(gè)具體的研究方向，以提高高濃度化學(xué)清洗廢液的處理效果并節(jié)省處理費(fèi)用，以進(jìn)一步提高清洗廢液水平，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[4]。

（1）高濃度化學(xué)清洗廢液預(yù)處理運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化研究?；炷?、沉淀、微電解可作為整個(gè)工藝的預(yù)處理部分，其運(yùn)行效果好壞直接關(guān)系到后續(xù)膜處理裝置的處理效果，因此需對(duì)混凝、沉淀、微電解預(yù)處理部分的運(yùn)行參數(shù)加以?xún)?yōu)化。

（2）反滲透主處理工序的運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化研究。反滲透作為去除廢液中CODCr的主要處理單元，其運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化對(duì)于最終出水水質(zhì)及工程費(fèi)用影響巨大，因此需通過(guò)對(duì)比分析，優(yōu)化該處理單元的運(yùn)行參數(shù)，使其高效低耗運(yùn)行。同時(shí)，若經(jīng)前端預(yù)處理后鐵離子含量仍達(dá)不到反滲透膜的進(jìn)水水質(zhì)要求，則可適當(dāng)尋找其它水源對(duì)廢液進(jìn)行稀釋。

（3）高濃度化學(xué)清洗廢液綜合處理效果的評(píng)價(jià)研究。通過(guò)評(píng)價(jià)各處理單元的綜合運(yùn)行效果，為后續(xù)該類(lèi)工程的運(yùn)行提供借鑒。為此，需在不同處理段進(jìn)行水質(zhì)的監(jiān)測(cè)，及時(shí)分析并評(píng)價(jià)各單元的廢液處理效果，以保證廢液在全流程的處理效率跟蹤。

5.結(jié)束語(yǔ)

目前，大多數(shù)的冶金化工企業(yè)及電力行業(yè)不具備對(duì)于高濃度化學(xué)清洗廢液的處理能力，需將廢液處理工程外包給環(huán)保公司加以處理，因此，對(duì)于加強(qiáng)廢液的分類(lèi)管理和處理處置勢(shì)在必行。而對(duì)于環(huán)保行業(yè)來(lái)講，需對(duì)化學(xué)廢液處理工藝進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，以提升處理效率和處理效果，節(jié)省設(shè)備和藥劑開(kāi)支，提高自身企業(yè)和業(yè)主的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]?陸韶華.化學(xué)清洗廢液及其處理[J].化學(xué)清洗，1991（01）：1-6.

[2]?鐘力群.有色冶金設(shè)備化學(xué)清洗常見(jiàn)問(wèn)題與研究[J].清洗世界，2019（07）：10-11.

[3]?任飛，王延軍.發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗廢液處理及回收利用[J].清洗世界，2019（05）：4-5.

[4]?陸震維，陳玉梅.化工裝置清洗技術(shù)現(xiàn)狀和展望[J].化工進(jìn)展，1992（04）：25-30.

作者簡(jiǎn)介：趙蕊（2000-），女，河北保定人，本科生，給排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)。

基金項(xiàng)目：吉林省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（202010191009）