二氧化氯在工業(yè)廢水處理中的應用分析

魏永杰　康雪晶

【摘 要】本文主要對二氧化氯用于不同的工業(yè)廢水處理當中應用進行了分析。由研究所得知，二氧化氯在對工業(yè)廢水的處理方面，具有操作方便、工藝簡單、效果好以及投資少等優(yōu)點?；谶@些好處的考慮，我們國家不僅應該對二氧化氯進行大力發(fā)展，同時還要促進對它的應用。本文主要探討和敘述了二氧化氯在各種工業(yè)廢水處置中的應用與研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和作用機理。

【關鍵詞】 二氧化氯 工業(yè)廢水 應用

1 引言

作為一種具備強氧化性的氧化劑，二氧化氯在其氧化過程中極少產(chǎn)生有機鹵代物，它已經(jīng)被廣泛使用于水處理的紙漿工業(yè)漂白、造紙以及氧化消毒等行業(yè)中。二氧化氯在處理工業(yè)廢水當中的制備流程如圖1所示。

2 各種工業(yè)廢水處理中二氧化氯的應用

2.1 二氧化氯在處理印染廢水中的應用

二氧化氯在對印染廢水進行處理時，主要是依靠氧化作用對染料的助色基團和發(fā)色基團進行破壞，從而達到比較明顯的脫色效果。化學需氧量作用的選擇性比較大。對偶氮染料，硫化染料，陽離子染料等一些易氧化的染料都有比較好的去除化學需氧量和脫色的效果。

對于一些水不溶性的不易氧化的染料，比如分散染料，涂料，還原染料等，脫色的效果比較差。對廢水當中的染料，比如海藻酸鈉，淀粉，梭甲基纖維素，聚乙烯醇等去除的效果比較差。所以一般二氧化氯氧化法需要和氣浮，混凝，過濾，吸附等組合進行使用才會達到處理的標準。當前，通過二氧化氯對印染廢水進行處理已經(jīng)得到了一些進展，尤其是脫色的效果比較好。所以，具有很廣闊的應用前景。

利用二氧化氯對印染廢水進行脫色試驗研究表明：2種染料（活性艷紅x-3b，活性艷紅k-2bp）模擬廢水都非常容易被ClO2氧化脫色，當染料和二氧化氯這兩者的量濃度比達到1：0.24的時候，兩種染料脫色率都可超過90%；當二氧化氯量比較足的時候，脫色率和染料初始的濃度基本沒有什么關系；活性艷紅x-3b的脫色率會隨著PH值的變化，增幅比較小，但是活性艷紅k-2bp的脫色率會隨著PH值的變化，增幅比較大。PH值在7～10這一范圍內(nèi)的脫色率是最高的；染料和二氧化氯之間反應的速度比較快，反應15分鐘能夠基本完成；溫度對于活性艷紅x-3b的影響不大，但是對于活性艷紅k-2bp脫色反應就有比較大影響[1]。

采用混凝—二氧化氯組合法對印染廢水進行處理，去除率色度為95%，化學需氧量為8215%～8317%，BOD為96%，SS為6712%～7515%，S2-為8615%～9813%，可見出水水質(zhì)色度去除率高，無返色現(xiàn)象，化學需氧量等指標能達國家排放標準。整個工藝設備簡單、動力能耗少、操作管理方便、工程造價低，收效快，值得推廣[2]。

2.2 二氧化氯在含氰廢水處理中的應用

氰化物是一種劇毒性的物質(zhì)，尤其是以游離狀態(tài)的氰化物對于生物有著更大的危害，所以含氰廢水的處理是非常重要的。和氯氣相比，二氧化氯為強氧化劑，具有操作簡便安全，氧化性強，受PH值影響比較小。用氯氣氧化氰化物一般只把氰基氧化成氰酸鹽，要求PH值很高。但是二氧化氯氧化氰化物卻能將氰基氧化成二氧化碳和氮氣。徹底消除氰化物的毒性。

主要的試劑：硫酸，氯酸鈉，雙氧水，鹽酸，硝酸鋅，酚酞，氫氧化鈉，硝酸銀，亞硫酸鈉，試銀靈，鄰苯二甲酸氫鉀，甲基橙。試驗方法：通過二氧化氯的反應器，產(chǎn)生出二氧化氯，再經(jīng)過負壓系統(tǒng)進入到反應器當中，和調(diào)好PH值的含的氰廢水進行反應，不能及時進行反應的二氧化氯會在吸收瓶當中被吸收掉。

結論：一是PH值是二氧化氯去除氰化物關鍵的因素，當PH值為10的時候，二氧化氯去除氰化物的效果很明顯，去除率能夠達到95%以上，而且接觸反應的時間比較短；二是反應的時間對于氰化物的去除構不成較大影響，一般反應一小時就可以達到反應兩小時去除率的95%以上，但是考慮經(jīng)濟原因，反應的時間應以一小時為宜；三是提高體系反應的溫度對于提高除氰的效果沒有顯著的影響；四是在某個特定的PH值時，使二氧化氯的量增加有利于氰化物分解氧化。但是當[ClO2]/[CN-]=6.5時，去除率已經(jīng)接近100%，考慮經(jīng)濟效益等各方面原因，二氧化氯的投加比要小于6.5[3]。

綜上所述，通過二氧化氯對含氰廢水進行處理，使用十分安全，方便。對氰化物去除率比較高，經(jīng)過處理后的廢水當中氰化物含量能夠達到排放的標準，給處理含氰廢水提供了新的方法。

2.3 在含酚廢水處理中的應用

苯酚具有一定的腐蝕性與毒性，稀釋的苯酚溶液可以直接作為防腐劑以及消毒劑使用，但是其污染的水源對人體有非常大的危害。含酚污染物如果進入到水體當中，其含量在達到0.1mg/L至0.2mg/L時進入人體就會把人體細胞中的蛋白質(zhì)變性，同時殺死細胞，就會導致貧血，頭暈等各種不適癥狀，而且還會損害神經(jīng)系統(tǒng)，處理苯酚廢水最有效的方法就是控制污染的源頭[4]。

試劑和儀器：儀器有722型的光度計和恒溫水浴鍋，試劑有濃度是0.1014mol/L的Na2S2O3溶液，濃度是0.1000mlo/L的重鉻酸鉀溶液，苯酚儲備液，20%的碘化鉀溶液，蒸餾水，緩沖溶液等；試驗的方法：首先配置100ml的苯酚溶液，把反應的溫度設置成25±0.5℃，同時把添加進去二氧化氯。再選擇不同的反應時間把其取出來進行分析。

二氧化氯是自然界中完全或幾乎完全以單體有力原子團型存在的少數(shù)化合物之一。其熔點為-59℃，沸點為11℃[2]。在常溫下是橘紅色或者黃綠色的氣體。在冷卻并低于-40℃時，液態(tài)二氧化氯是深紅色的。在溫度地域-59℃時，二氧化氯是橙黃色的固體。當溫度是25℃時，液相當中二氧化氯的濃度為氣相當中的23倍。在水中二氧化氯不能水解到顯著的數(shù)量，反而會被作為溶解氣體留在了溶液中。如果使在陰涼避光處存放，密封進行存儲，能夠使水溶液穩(wěn)定性得到保證。因為二氧化氯的強氧化性，就不會產(chǎn)生致癌的物質(zhì)，有著非常大的優(yōu)勢，所以二氧化氯的應用領域已經(jīng)從消毒轉(zhuǎn)向了范圍廣闊水處理方面。使用二氧化氯的處理廢水機制就是通過自身氧化性能把污染物降解，使其可以成為不能揮發(fā)的有機物，再把其降解成無害的二氧化碳和水。

本次試驗得出，對1mg的苯酚廢水進行處理，可以加入的二氧化氯是2.5mg到3.0mg，在廢水的PH值低于8時，廢水的處理時間會大于30分鐘，處理的溫度為室溫。通過二氧化氯處理苯酚廢水不但快捷方便，操作的步驟也比較容易。用一定的二氧化氯把其加入到廢水當中，攪拌均勻之后，再保持一定的時間，就能夠得到優(yōu)越的處理效果。

2.4 在VC生產(chǎn)廢水處理中的應用

由于廢水中的甲醇含量和含鹽量比較高，再加上甲醇殺菌的作用，溫度也不恒定，采用好氧，厭氧等工，細菌是很難生長的，所以使廢水達不到排放的標準。通過采用混凝—二氧化氯氧化工藝，使得處理后的廢水化學需氧量排放的濃度降到200mg/l左右，而且對水中的色、味去除能力很強，解決了現(xiàn)有的因細菌發(fā)酵分解而引起的黑、臭現(xiàn)象，具體處理流程是[5]：廢水→集水池→中和→混凝沉淀→二氧化氯氧化→二沉池→外排。

2.5 在油田廢水處理中的應用

在油田水處理系統(tǒng)中微生物污染十分嚴重，產(chǎn)生生物膜和粘泥的大量細菌形成粘著物而堵塞油田系統(tǒng)，不僅產(chǎn)油量下降，而且垢下腐蝕十分嚴重。使用強氧化性的二氧化氯殺生劑，不但可以殺死微生物，還能氧化Fe2+，F(xiàn)eS等還原性的物質(zhì)，清除堵塞，增產(chǎn)效果十分明顯[6]。

3 結語

目前，二氧化氯應用領域幾乎已經(jīng)涉及到了各個行業(yè)與人們生活當中。特別是二氧化氯生產(chǎn)過程十分簡單，見效快，投資少，不但可以有效的發(fā)揮本身特性，還能夠促進相關行業(yè)的發(fā)展和繁榮[7]。但是我國的二氧化氯在生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品品種上和國外相比有一定差距，很難滿足國內(nèi)巨大的需求，我國的二氧化氯生產(chǎn)正處在一個起步階段，所以加大二氧化氯的生產(chǎn)技術開發(fā)，推動二氧化氯在我國的廣泛應用，前景十分廣闊。使用二氧化氯處理工業(yè)廢水，也會加快我國工業(yè)廢水處理領域的發(fā)展。

參考文獻：

[1]林大建，方麗.二氧化氯在處理漂染廢水中的應用[J].中國給水排水，2012（10）.

[2]陳鴻林.混凝沉淀-二氧化氯氧化法處理印染廢水[J].化工環(huán)保，2015（4）.

[3]施陽，蔣謙.二氧化氯處理含鐵氰化物廢水的研究[J].環(huán)境污染治理技術與設備，2013（12）.

[4]趙振業(yè)，黃君禮，張文兵.二氧化氯在煤氣廢水處理中的應用[J].中國給水排水，2012（7）.

[5]陳鴻林，張長壽，蘇靜.二氧化氯在工業(yè)廢水處理中的應用[J].工業(yè)水處理，2015（6）.

[6]魏宏曉，王慶民，姜學明.二氧化氯用于油田污水處理[J].油氣田地面工程，2013.（22）.

[7]周宏春.我國工業(yè)廢水處理存在的問題及建議[J].水工業(yè)市場，2014（06）.