氯碱化工盐化工业过程中的废水处理与资源化应用分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 28 日 作者简介：金恩宇（1987），男，汉族，山东青岛人，本科，青岛海湾化学股份有限公司，中级工程师，研究方向化工工业。-107-氯碱化工盐化工业过程中的废水处理与资源化应用分析 金恩宇 王 帅 王文军 青岛海湾化学股份有限公司，山东 青岛 266409 摘要：摘要：氯碱化工和盐化工产生的废水含有高浓度的氯离子和碱性物质，容易对环境造成污染。因此，废水处理和资源化应用成为解决该问题的关键。本文通过分析氯碱化工和盐化工废水处理技术和资源化应用的现状和问题，提出了一种综合利用废水中氯离子和碱性物质的方法，以实现废水的净化和资源化利用，包括离子交换、膜分离和化学反应等技术，可有效地去除废水中的氯离子和碱性物质，并将其转化为有价值的化学品或能源。该方法具有高效、经济和环保的特点，可为氯碱化工和盐化工行业提供可持续发展的解决方案。关键词：关键词：氯碱化工；盐化工；废水处理；资源化利用 中图分类号：中图分类号：X784 0 引言 氯碱化工盐化工业是一种重要的化工生产过程，但其废水排放对环境造成严重污染。因此，废水处理与资源化应用成为该行业亟待解决的问题。本文将分析氯碱化工盐化工业废水处理的技术和方法，并探讨其资源化应用的可行性和优势。通过对废水处理与资源化应用的分析，为氯碱化工盐化工业的环境保护和可持续发展提供参考和指导。1 氯碱化工盐化工业简述 氯碱化工是指以氯气和碱性物质为原料，通过化学反应制备氯化物和碱的过程1。盐化工是指以盐类为原料，通过化学反应制备各种化工产品的过程。氯碱化工是一种重要的化工产业，主要生产氯化钠、氢氧化钠和氯气等产品。氯化钠广泛应用于食品加工、制冷剂、水处理等领域；氢氧化钠被用于制造肥皂、纸张、玻璃等产品；氯气则用于制造消毒剂、塑料、橡胶等。盐化工是利用盐类原料进行化学反应制备各种化工产品。例如，氯化钠可以通过电解制备氯气和氢氧化钠；氯化铵用于制造肥料和草坪维护产品；硫酸钠用于制造玻璃、纸张和洗涤剂等。氯碱化工和盐化工产业在国民经济中具有重要地位。它们不仅为人们提供了各种化工产品，也为工业生产提供了重要的原料。同时，这些产业也面临着环境污染和能源消耗等问题，需要加强环保措施和技术创新，实现可持续发展。2 氯碱化工盐化工业过程中的废水处理方法 2.1 预处理 氯碱化工盐化工业废水处理的第一步是预处理。预处理的方法有沉淀、过滤和离心等。沉淀是将废水中的悬浮物和沉淀物通过重力作用使其沉淀到底部，从而实现去除的方法，常用的沉淀方法有静态沉淀和动态沉淀2。静态沉淀是将废水静置一段时间，使悬浮物和沉淀物自然沉淀到底部。动态沉淀是通过搅拌或气浮等方式增加废水中悬浮物和沉淀物的沉降速度，达到快速沉淀的目的。而过滤则是利用相关过滤介质来实现的，其能够对废水当中的各种悬浮物以及沉淀物进行有效截留和去除，目前，较为常见的过滤介质包括：砂滤、活性炭以及滤纸等。其中，砂滤对砂粒孔隙进行了充分的利用，可截留废水当中的固体颗粒；活性炭本身有着良好的吸附性，废水中的有机物以及部分重金属离子都可通过其吸附作用进行过滤；滤纸是一种微孔过滤介质，可以截留废水中的微小颗粒。离心是以离心力为基础的废水处理技术，通过离心机的高速旋转能够分离废水当中的沉淀物与悬浮物，同时能够使废水中的固体颗粒受到离心力的作用沉降到离心机的底部，离心可以有效地去除废水中的固体颗粒，提高后续处理工艺的效果。通过预处理，能够使废水当中的杂质有效去除，包括悬浮物、沉淀物以及油脂等，并降低固体颗粒物含量，这对于后续处理工作的高质量开展有着非常积极的作用。因此，预处中国科技期刊数据库 工业 A-108-理是废水处理过程中不可或缺的一步，对于保护环境和提高水质具有重要意义。2.2 生化处理 生化处理是氯碱化工盐化工业废水处理的第二步，对微生物进行高效利用，实现对有机物的降解和转化。比较常见的处理方式如活性污泥法、厌氧消化法、生物膜法等。其中，活性污泥法应用比较广泛。它能够将废水和活性污泥进行混合，通过微生物，对废水中的有机物进行降解3。在活性污泥中，很多微生物会通过生物、化学反应、吸附等方式，将有机物变成无机物。这种方式能够对废水当中的有机物进行有效降解，减少 COD 和 BOD 等指标。厌氧消化法在日常实践中应用也比较广泛。在无氧环境下，对厌氧微生物进行应用，使废水中的有机物得到降解。在缺氧的状况下，厌氧微生物会迅速生长和繁殖，并通过一系列代谢产物对有机物进行降解，这种方法适用于高浓度有机废水的处理。而生物膜法能够将生物膜附着在固体支撑体上，对废水进行有效处理。它能够提供大量的微生物在表面附着，提高了有机物的降解效率。在对生物膜法进行应用的过程中，借助生物膜，能够在膜上附着微生物，实现对有机物的快速降解，该方法优势显著，具体如处理效果佳、操作简单等优点。通过生化处理，有效去除氯碱化工盐化工业废水中的有机物，降低 COD 和 BOD 等指标。这些生化处理方法已经得到了广泛的应用，并取得了良好的处理效果。2.3 深度处理 深度处理是氯碱化工盐化工业废水处理的第三步，其目的是进一步去除废水中的难降解有机物和重金属等污染物。常见的深度处理方式，主要包括膜分离、氧化、吸附等等。其中，吸附法应用最为广泛，它能够对废水当中的污染物进行吸附，从而达到去除污染物的目的，在这一过程中，需要对吸附剂进行应用，比较常见的吸附剂包括聚合物吸附剂、活性炭等等，它具有强大的吸附能力和比表面积，能够对废水当中的有机物、重金属离子等快速吸附。氧化也是常见的处理方式，借助氧化剂，能够对废水当中的有机物进行氧化，使其成为无毒无害的物质，比较常见的氧化剂，具体如臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等等，通过这些氧化剂，能够与有机物进行反应，使其转变为无害物质，具体如水、二氧化碳等等。除此之外膜分离技术也是一种常见的技术类型，它能够将水和污染物进行分离，比较常用的方法包括反渗透、微滤、纳滤等等，该技术应用效果显著，不会发生二次污染，同时还具有节能、高效的特征，能够对废水当中的重金属有机物等有效去除。通过深度处理方法的应用，使氯碱化工盐化工业废水达到排放标准，减少对环境的污染。吸附、氧化和膜分离等方法的综合应用能够有效去除废水中的难降解有机物和重金属等污染物，提高废水处理效果5。3 氯碱化工盐化工业中资源化应用方法 3.1 废水处理与再利用 在氯碱化工盐化工业中，废水处理和再利用属于关键性环节。废水处理主要就是借助先进技术，去除废水中的有机物、重金属等，确保其符合排放标准，并利用于生产过程中的冷却水、洗涤水等环节，从而减少对淡水资源的应用。在氯碱化工氧化工业当中，对废水进行处理，常见方法包括物理、化学、生物等等。物理处理方式，主要就是通过一系列物理方法，去除废水当中的固体污染物，具体如沉淀物、悬浮物等等，比较常见的处理方式包括吸附、过滤、沉淀等等，其中，沉淀是在重力作用之下，加快悬浮物沉降，在具体操作过程中，需要借助沉淀池来完成，而过滤主要是对悬浮物进行截留，常用的过滤器包括滤布、砂滤器等等，吸附则是对废水当中的有机物进行吸附，需要对吸附剂进行应用具体如活性炭。化学处理方式，主要就是通过化学反应对污染物进行转化，使其成为无毒无害的物质，常见处理方式如沉淀、氧化、中和等等，中和反应能够中和废水当中的碱性物质和酸性物质，需要对中和剂进行应用，具体如氢氧化钙、氢氧化钠等等，而氧化能够加快有机物氧化分解，所涉及到的氧化剂包括高锰酸钾、过氧化氢等等。沉淀是利用化学反应使废水中的污染物形成沉淀物，例如，沉淀剂有氢氧化铁、氢氧化铝等。生物处理办法是对有害物质进行降解，使其成为无害物质，常见处理方式包括好氧处理、厌氧处理等，前者主要是通过好氧微生物，氧化分解水中有机物，形成水和二氧化碳。厌氧处理是根据厌氧微生物将废水中的有机物降解为甲烷等可再利用的产物。通过以上的废水处理方法，有效地去除废水中的有机物、重金属等污染物，使废水达到排放标准。同中国科技期刊数据库 工业 A-109-时，经过适当的处理，废水还可以再利用于生产过程中的冷却水、洗涤水等环节，从而减少对淡水资源的需求。这不仅降低了生产成本，还能够减少对环境的污染，实现资源的循环利用。3.2 固体废弃物的综合利用 在氯碱化工盐化工业中，固体废弃物可通过多种方法进行综合利用。以下是一些常用的处理方法：其一，物理方法：热解：通过高温处理废弃的盐渣，使其分解为氯化钠和其他有用的物质，这些分解产物可用于再生盐的生产。焙烧：将废弃的盐渣置于高温环境中进行烧结，使其转化为高纯度的氯化钠，这种方法可有效地回收废弃盐渣中的有用成分。其二，化学方法：化学还原。通过添加还原剂，将废弃的盐渣中的金属离子还原为金属，从而实现废弃盐渣中金属的回收利用。化学合成。利用废弃盐渣中的化学成分，进行化学反应合成其他有用的化合物，将废弃盐渣转化为具有经济价值的化学产品。其三，生物方法：、生物降解。利用微生物的作用，将废弃盐渣中的有机物分解为无害的物质，减少废弃盐渣对环境的污染，并将有机物转化为可再利用的资源。生物转化。根据微生物的代谢活性，将废弃盐渣中的有机物转化为有用的化合物，将废弃盐渣中的有机物转化为生物质能源或其他有价值的产物。通过采用上述方法对固体废弃物进行处理，将其转化为可再利用的资源。这样不仅减少了废弃物对环境的污染，还能够降低对原材料的需求，实现资源的循环利用。3.3 废气处理和能源回收 其一，吸收法。能够对废水当中的有害气体进行吸收，比较常见的吸收剂，如酸液、碱液等等，通过这种方式，能够对废水当中的酸碱气体进行有效去除。其二，吸附法：借助吸附剂，吸附废气当中的有害气体，常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等等，目的是效去除废气中的有机物、重金属等。其三，催化转化法。通过催化剂，来催化废气中的有害气体，使其发生转化，成为无害物质。常用的催化剂包括金属氧化物、贵金属等，去除废气中的有机物、氮氧化物等。其四，热交换技术7。借助热交换器，对废气中的热能进行传递，实现能源的回收利用。通过这种方式，能够对能源进行有效回收和利用，比较常见的交换介质包括蒸、汽水等等，大大提高了资源应用效率，避免资源浪费的现象。采用上述方法处理氯碱化工盐化工业中的废气，减少对大气环境的污染，并实现能源的回收利用，提高能源利用效率。3.4 循环水系统的建设与运行 在氯碱化工盐化工业中，循环水系统的建设和运行是非常重要的。循环水系统可以有效利用水资源，减少水的消耗和排放，提高生产效率和经济效益。首先，建设循环水系统需要进行系统设计和规划。根据生产工艺和需求，确定循环水系统的规模和布局，设计合理的管网和设备，确保水能够顺畅地循环流动。同时，考虑水的处理和净化，以保证循环水的质量符合生产要求。其次，循环水系统的建设选择合适的设备和技术。例如，使用泵站和水泵来实现水的循环输送，使用过滤器和除磷装置来净化水质，使用冷却塔和换热器来控制水温，选择适当的设备和技术提高循环水系统的效率及稳定性。再次，循环水系统的运行需进行监控和管理。通过安装传感器和仪表，实时监测循环水的流量、压力、温度等参数，及时发现和处理异常情况。同时，定期对循环水进行检测和分析，确保水质符合要求，此外，定期清洗和维护设备，保持循环水系统的正常运行。最后，循环水系统的运行，要考虑节能和环保措施8。例如，利用余热进行水的加热，减少能源消耗。同时，采用水的回收和再利用，减少水的消耗和排放。通过节能和环保措施，降低生产成本，减少对环境的影响。4 结语 综上所述，氯碱化工盐化工业过程中的废水处理与资源化应用是一个重要的环境保护和资源利用问题。通过采用适当的废水处理技术，有效地去除废水中的有害物质，减少对环境的污染。同时，废水中的有价值物质通过资源化应用的方式进行回收利用，实现废水的资源化利用。这不仅减少了对自然资源的消耗，降低了生产成本，提高企业的经济效益。因此，废水处理与资源化应用在氯碱化工盐化工业中具有重要的意义，需要加强研究和应用。中国科技期刊数据库 工业 A-110-参考文献 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