廢漂白粉的資源化利用技術(shù)研究

方祥洪

摘 要：漂白粉是氫氯化鈣、氧化鈣、次氯酸鈣的混合物，其主要成分是次氯酸鈣。漂白粉的有效氯含量為30%～38%左右，漂白粉有氯臭味、化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定、吸濕性強、易受光、熱、水等作用而分解，漂白粉屬于危險化學(xué)品，其使用和處理過程都有嚴格的規(guī)定和要求，若將過期的廢漂白粉進行資源化利用，將變廢為寶，減少其處理、處置成本，是一種廢漂白粉處理的最佳途徑。

關(guān)鍵詞：漂白粉 資源化 利用技術(shù)

中圖分類號：X71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（a）-0075-02

Abstract：Bleaching powder is a mixture of calcium chloride， calcium oxide and calcium hypochlorite， the main component of which is calcium hypochlorite. The effective chlorine content of bleaching powder is about 30%～38%. Bleach powder with chlorine odor， the chemical nature is very unstable， strong hygroscopicity， susceptible to light， heat， water and other decomposition. Bleaching powder is a dangerous chemical， its use and treatment processes have strict rules and requirements， if the expired waste bleach powder for resource utilization， will turn waste into treasure， reduce its handling and disposal costs， it is the best way to utilization the waste bleaching powder.

Key Words：Bleached powder；Resource；Utilization technology

1 漂白粉概述

漂白粉是氫氧化鈣、氯化鈣、次氯酸鈣的混合物，其主要成分是次氯酸鈣，有效氯含量約為30%～38%。漂白粉為白色或灰白色粉末或顆粒，其化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，吸濕性很強，易受到光、熱、水等作用而分解，漂白粉在空氣中遇到二氧化碳可游離出次氯酸，遇到稀鹽酸則產(chǎn)生大量的氯氣。

危險化學(xué)品目錄（2016版）將其列為危險化學(xué)品，國家危險廢物名錄2016版第四條規(guī)定：列入《危險化學(xué)品目錄》的化學(xué)品廢棄后屬于危險廢物，因此，過期失效的漂白粉作為廢棄物后，應(yīng)作為危險廢物進行處置。

因此，將廢漂白粉作為危險廢物進行處理、處置勢必會增加成本，且會對生態(tài)環(huán)境造成巨大的負擔(dān)，廢漂白粉的資源化利用是一條經(jīng)濟、環(huán)保的最佳處理方式。

2 廢漂白粉用于在煙氣治理

2.1 脫硫脫硝

煙氣脫硫脫硝目前已有幾十種有關(guān)技術(shù)，但大多數(shù)技術(shù)仍處于實驗室研究階段，工程應(yīng)用的技術(shù)相對較少，氧化劑液相吸收法因工藝簡單、脫除效率高、適用性強、運行費用較少，有很好的應(yīng)用前景。廢漂白粉在煙氣脫硫脫硝中的應(yīng)用就是基于氧化劑液相吸收的相關(guān)原理，但漂白粉用于脫氯脫硝的研究較少，對漂白粉的主要成分次氯酸鈣進行脫硫脫硝有一定的研究。

馬倩等[1]選取次氯酸鈣為吸收劑對煙氣脫硝進行了研究，研究了鼓泡床反應(yīng)器內(nèi)吸收劑濃度、吸收液溫度、煙氣處理量、入口NO濃度等工藝條件對脫硝效率的影響規(guī)律，并研究了同時脫硫脫硝的可能性。其研究結(jié)果表明：在常溫、次氯酸鈣質(zhì)量分數(shù)10%、煙氣處理量0.2 m3/h的工藝條件下，可以獲得65%以上的脫硝效率和接近100%的脫硫效率。

劉海龍等[2]研究了次氯酸鈣脫硫脫硝一體化過程的熱力學(xué)，并利用標準吉布斯函數(shù)變分析了該技術(shù)的優(yōu)勢，其研究結(jié)果表明：從熱力學(xué)角度上分析次氯酸鈣脫硫脫硝反應(yīng)是完全可行的，且反應(yīng)限度極深，優(yōu)于尿素、NaClO2、KMnO4/NaOH溶液吸收法以及臭氧結(jié)合氨水吸收法等方法。同時，其研究發(fā)現(xiàn)SO2和NO平衡分壓很小，表明次氯酸鈣溶液幾乎可以完全脫除煙氣中的SO2和NOx。

周楊[3]研究了次氯酸鈣脫硫脫硝的機理。其脫硫機理為：SO2是一種易溶于水的氣體，SO2溶于水后硫元素主要為S（Ⅳ）和S（Ⅵ），以SO3，SO2·H2O，HSO3-，SO32-，HSO4-，SO42-等形式存在。因為S（Ⅳ）易被HClO和O2氧化成S（Ⅵ），因此，S（Ⅵ）是吸收液中硫元素的主要存在形式。

Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O→CaSO4（s）+4H++SO42-+2Cl-

脫硝機理為：次氯酸鈣溶液脫硝的過程比脫硫過程復(fù)雜，因為NO在常溫下能被氧化成氮氧化物，各氮氧化物能在氣相中能發(fā)生一系列的化學(xué)變化。其總反應(yīng)如為：

6ClO-+4NO+2H2O→4H++4NO3-+6Cl-

相關(guān)文獻報道中的次氯酸鈣在脫硫脫硝中的應(yīng)用均為實驗室研究成果，離工程應(yīng)用尚有一段距離。另外文獻報道的均為次氯酸鈣而非漂白粉，漂白粉的成分更為復(fù)雜，這些成分對脫硫脫硝效果及設(shè)備性能的影響尚需要進一步的研究。漂白粉進入脫硫脫硝系統(tǒng)后，產(chǎn)生的Cl-會對系統(tǒng)產(chǎn)生影響和對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕作用，通過實驗研究可以解決廢漂白粉的最大添加量的問題。

2.2 含鉛煙氣的治理

漂白粉中的次氯酸是一種強氧化劑，可以把鉛煙中的氧化鉛與水作用生成的氫氧化鉛，并進一步氧化生成二氧化鉛而被吸附沉淀。張曉玲[4]通過試驗研究表明HClO對鉛煙氣的凈化是有效的。在鉛煙凈化處理時，可以考慮采用與NaOH或其他處理劑混合使用，以提高凈化效率。

3 廢漂白粉用于水處理中

3.1 脫硫廢水

若采用堿洗活性炭脫硫工藝，脫硫后排放的廢水為堿性廢液，其中含有硫化鈉以及硫醇鈉，這些化合物均可造成水體污染，造成周圍空氣的惡臭。為處理好脫硫廢水，四川維尼綸廠采用漂白粉為氧化劑，對脫硫廢堿液，在常溫、常壓下進行了液相氧化實驗，在堿性條件下，漂白粉幾乎可完全將硫醇氧化成二硫化物，用此方法處理廢堿液能將無機硫化物氧化為無臭、無毒的硫酸，還可將有機硫化物氧化成比二硫化物更高價態(tài)的無臭無毒的磺酸[5]。

3.2 氨氮廢水

折點氯化法的除氮原理是利用投入廢水中的氯離子與水中的氨氮反應(yīng)生成氨氣，從而去除水中的氨氮。折點氯化法除氮原理如下。

2NH4++3HClO→N2↑+5H++3Cl+3H2O

張艷芳等[6]對高濃度氨氮廢水進行小試試驗研究，提出采用折點氯化法的改進方法——使用漂白粉處理二沉池出水，經(jīng)過試驗處理后，氨氮的去除率能達到80%。

3.3 含氰廢水

陳來福等[7]研究了硫酸亞鐵沉淀一次氯酸鈣氧化分解兩步法靜態(tài)和連續(xù)動態(tài)處理高爐煤氣洗滌高濃度含氰廢水的工藝，廢水先經(jīng)硫酸亞鐵沉淀處理，再采用次氯酸鈣氧化深度處理， 兩步法靜態(tài)處理總氰的綜合去除率為99.81%，處理后的廢水達到《污水綜合排放標準》 （GB8978-1996）中一級排放標準。

3.4 重金屬廢水

陳志勇等[8]研究了漂白粉用量、溫度、時間對化學(xué)鍍鎳廢液處理結(jié)果的影響。實驗表明， 用漂白粉等處理化學(xué)鍍鎳廢液是可行的。萬之宜等[9]研究了漂白粉氧化——石灰中和處理高砷污水，其研究結(jié)果表明用漂白粉氧化脫除廢水中的砷可以一次處理合格。

4 結(jié)語

廢漂白粉可以在工業(yè)過程中在循環(huán)、再利用，變廢為寶，使得其處理處置成本大幅度降低，符合環(huán)境保護的原則。雖然很多應(yīng)用均只處在實驗室研究階段，但為廢漂白粉的資源化利用提供了基礎(chǔ)理論研究，為進一步的工業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 馬倩，張少峰，王晉剛，等.次氯酸鈣濕法煙氣脫硝工藝試驗研究[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014（5）：67-71.

[2] 劉海龍，王晉剛，張少峰.次氯酸鈣溶液脫硫脫硝一體化過程熱力學(xué)分析[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2012（6）：55-57，63.

[3] 周楊.次氯酸鈣溶液濕法脫硫脫硝的實驗研究[D].湖南大學(xué)， 2015.

[4] 張曉玲.鉛煙凈化處理——漂白粉凈化法[J].環(huán)境保護，1992 （11）：17，20.

[5] 郭明一.漂白粉處理脫硫廢堿液的試驗報告[J].重慶環(huán)境保護，1981（4）：22-25.

[6] 張艷芳，石鍵韻，溫尚龍，等.漂白粉處理高濃度氨氮廢水的試驗研究[J].廣東化工，2015（13）：186-187，192.

[7] 陳來福，劉憲，喬治強，等.硫酸亞鐵—次氯酸鈣處理高濃度含氰廢水[J].工業(yè)水處理，2011（6）：73-77.

[8] 陳志勇，王輝.漂白粉氧化處理化學(xué)鍍鎳廢液的研究[J].電鍍與環(huán)保，2001（4）：30-31.

[9] 萬之宜，樊立文，仇玲，等.漂白粉氧化—石灰中和處理高砷污水[J].有色金屬（冶煉部分），1981（2）：7-11.