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二氧化氯在工业废水处理中的应用
发表时间:2010-4-21   阅读次数:4404   [返回首页]
自二氧化氯在我国问世以来,以其高效的杀菌消毒、除臭保鲜等特性,已广泛应用于我国的食品卫生、空气净化及工业循环水等处理中。但就其在工业废水处理中的应用却很少见于报端,笔者就此在借鉴国外经验的基础上,利用其特有的强氧化性能,结合我市工业废水的实际情况,开展了一系列实验研究。

1 二氧化氯的来源及性质

  二氧化氯来源有两种:一种是电解法,其设备投资大、运行费用高、易破坏、故难以推广;另一种是在酸性介质中加入还原剂,将氯酸盐还原成ClO2,该法投资少、技术工艺成熟,已在我国广泛使用。
  二氧化氯是一种黄绿色到橙色的气体,性质极不稳定,它遇水能迅速分解,生成多种强氧化剂如HClO3、HClO2、HClO、Cl2、O3、H2O2等,这些氧化物组合在一起产生多种氧化能力极强的活性基团(即自由基),它能激发有机环上的不活泼氢,通过脱氢反应生成R.自由基,成为进一步氧化的诱发剂,自由基还能通过羟基取代反应,将芳烃环上的—SO3H、—NO2等基团取代下来,从而生成不稳定的羟基取代中间体,易于发生开环裂解,直至完全分解为无机物。因而有资料称ClO2其氧化性能是HClO的9倍多,且无AOX之类物质生成。同时,它还能将还原性物质如S2-、SO32-、NO2、CN等氧化,降低其排放浓度。

2 在工业废水处理中的应用

2.1 在印染废水处理中的应用

  印染废水因其色泽深、组分复杂,而成为我国现行工业废水治理难题之一,目前,所采用的生化法、吸附法、物化法等处理方法均不能使之达标排放。鉴于这种情况,我们开发应用混凝—二氧化氯组合法来处理印染废水,并在江苏天伦染织实业公司及靖江市第三纺织厂试运行。两年多来,效果一直稳定良好,其中天伦染织实业公司除CODCr略超于GB4287—92排放标准外,其余指标均能达标排放,第三纺织厂处理水质均能达GB4287—92排放标准,主要工艺流程如下:
  废水→格栅→调节池→污泥泵→物化沉淀池→ClO2反应器→二沉池A→二沉池B→三角砰→外排
2.2 在Vc生产废水处理中的应用
  江苏江山制药公司是我国第二大Vc生产企业,目前生产能力为8000t/a(分东、西两厂区,东厂区为5000t/a,西厂区为3000t/a),日排废水量为7000t,其中CODCr最高浓度达1.0×105mg/L,平均为8000mg/L,1995年江山公司在东厂区5000t/a Vc投产的同时,耗资3 000多万元建造了一座污水处理站,主要工艺流程如下:
  废水→集水池→中和→好氧氧化→一沉池→氧化沟→二沉池→排放
  两年多来的运行监测结果表明:该工艺仅在每年的4、5、6、9、10五个月份能基本达地方排放标准(COD为250mg/L),其余均不能达标排放。针对这种情况,我们对废水成分进行较全面测试,发现废水中甲醇含量为1.0×103mg/L左右,含盐量为1.4×103mg/L左右。可见在这样高的盐度下,加之甲醇的杀菌作用,温度又不能恒定,采用厌氧、好氧等生化工艺,细菌是难以生长的,故而使得废水不能达标排放。为此,我们对该流程进行改进,改进后的工艺使COD的排放浓度降至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,具体处理流程如下:
  废水→集水池→中和→混凝沉淀→ClO2氧化→二沉池→外排
2.3 在染料、农药等生产废水处理中的应用
  我市的华丰化工有限公司,为我市规模较大的化工企业,主要产品为对硝基苯胺、邻苯二胺、靛红、苯三唑、2,6-二氯-4-硝基苯胺 ,日排废水量为2000多吨,其产品多、废水成分复杂、盐度大、酸碱变化快,使得该企业在达标排放工作中绞尽脑汁,多方招标,均不能达到理想效果。为此,我们利用ClO2,采用催猖、氧化的工艺,繶做了多次试验,结果令人满意。

↓加催猖剂
废水→集水池→催化池→沉淀→ClO2反应器→二沉池→外排

  来自车间的各种废水汇集至集水池(因废水酸碱不一,在这里初步中和),然后进入催化池,在催化池中加入自制的C2O型催化剂,使部分芳烃类物质催化裂解,然后辅之ClO2的氧化分解,使得废水达标排放,该方法已列为该企业招标首选方法之一。
2.4 在含氰电镀废水处理中的应用
  ClO2与CN能迅速发生分解反应,释放出CO2和氮氧化物,反应方程式如下:
  ClO2+CN+2H2O→CO2+NO2+Cl+4H
  实验表明:该法反应彻底、效果好、速度快,目前也拟应用于我市的皓月汽车锁厂电镀车间的废水治理上。
2.5 在医院废水、生活污水等其它废水处理中的应用
  在我市的第一、二、三人民医院及康宁新村等生活小区,均已采用ClO2处理装置。几年来监测结果表明,处理后的废水细菌总数,大肠菌群数均未检出,表明ClO2具有稳定良好的杀菌消毒效果。

3 结论

  (1)实验表明:ClO2以其特有的强氧化性能,能有效、彻底地清除水中的酚类、氯化酚等烃类物质,同时还能同S2-NO2-CN-及其它有害化合物发生氧化还原反应,降低其排放浓度.
  (2)运行结果表明:使用
ClO2处理,设备简单、投资少、能耗小、操作管理方便,出水水质好,能收到很好的社会效益和环境效益,具有广阔的推广应用前景.


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