核電廠常規(guī)島廢液中聯(lián)氨處理技術(shù)研究

孫 云，李華林，劉燦帥，梅翔杰，艾 彪，尤成懋

（1.蘇州熱工研究院有限公司 江蘇 蘇州 215008；2.大亞灣核電運(yùn)營(yíng)管理有限責(zé)任公司 廣東 深圳 518028）

據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)大部分核電廠使用聯(lián)氨作為除氧劑和蒸汽發(fā)生器（SG）保養(yǎng)液[1-4]，主要應(yīng)用場(chǎng)景包括調(diào)試期間設(shè)備沖洗水、正常運(yùn)行期間的二回路給水、系統(tǒng)停運(yùn)期間的保養(yǎng)液，其中SG 保養(yǎng)液中聯(lián)氨濃度最高、排放相對(duì)集中，是常規(guī)島聯(lián)氨含量和總量最大的排放廢液，需要特別關(guān)注[5-9]。

聯(lián)氨具有生態(tài)毒性，直接排放對(duì)環(huán)境具有長(zhǎng)期潛在危害。1985 年生效的美國(guó)新“職業(yè)防護(hù)與保健法案”（OSHA）已正式將聯(lián)氨列為有毒物質(zhì)，而美國(guó)國(guó)立職業(yè)安全與衛(wèi)生研究所（NIOSH）已將其劃入懷疑致癌的一類物質(zhì)[10-12]。國(guó)內(nèi)外聯(lián)氨排放標(biāo)準(zhǔn)存在差異性，因此核電廠聯(lián)氨處理技術(shù)的研究具有必要性和緊迫性。

目前，歐洲大部分核電廠已建立了聯(lián)氨處理技術(shù)并實(shí)施使用，一般使用氧氣和雙氧水作為氧化劑進(jìn)行聯(lián)氨處理，效果較好；國(guó)內(nèi)有研究者從純氧、含氧氣體或能生成氧的物質(zhì)中選擇一種或兩種以上的物質(zhì)，研究其與聯(lián)氨的接觸反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了良好的處理效果[13,14]；將臭氧和過(guò)氧化氫應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室污水處理試驗(yàn)結(jié)果表明，兩種氧化劑對(duì)微污染水均有較好的效果[15-17]，因過(guò)氧化氫的氧化性能更強(qiáng)，對(duì)于微污染水的處理效果更明顯；調(diào)研國(guó)內(nèi)火電廠聯(lián)氨廢水處理工藝和方法研究發(fā)現(xiàn)[18,19]，在輔助電鍋爐系統(tǒng)調(diào)試期間，過(guò)氧化氫對(duì)于廢液中聯(lián)氨的去除具有一定的效果，對(duì)核電廠聯(lián)氨處理具有一定的借鑒意義。

國(guó)內(nèi)外針對(duì)核電站聯(lián)氨處理的相關(guān)研究較少，而且，核電廠大修期間，需要在極短時(shí)間內(nèi)將高濃度聯(lián)氨廢液快速處理消耗，對(duì)現(xiàn)有聯(lián)氨處理技術(shù)提出了極大的挑戰(zhàn)，需要針對(duì)聯(lián)氨處理的氧化劑、催化劑和反應(yīng)條件等，開(kāi)展深入研究工作。

本文以核電廠常規(guī)島廢液收集系統(tǒng)的廢液為研究對(duì)象，首先通過(guò)理論計(jì)算篩選氧化劑種類，確定聯(lián)氨處理的技術(shù)方向；然后通過(guò)模擬常規(guī)島廢液收集和排放罐內(nèi)水質(zhì)條件進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)量聯(lián)氨和氧化劑的反應(yīng)效率，提出聯(lián)氨處理工藝；評(píng)價(jià)處理工藝對(duì)常規(guī)島廢液收集和排放罐結(jié)構(gòu)材料的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，論證聯(lián)氨處理工藝的可靠性。

1 實(shí)驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)材料及樣品制備

（1）使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的水合聯(lián)氨配制聯(lián)氨溶液；

（2）使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%，密度1.1 g/cm3的雙氧水配制雙氧水溶液[20]；

（3）使用無(wú)水硫酸銅粉末，配制硫酸銅溶液[21]；

（4）使用20#、Q235B 和Q245 三種牌號(hào)的碳鋼材料，制作尺寸30 mm×20 mm×2 mm 的片狀試樣，機(jī)械打磨樣品至2 000#后，依次使用去離子水和無(wú)水乙醇清洗，冷風(fēng)吹干；

（5）使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，密度0.9 g/cm3氨水調(diào)節(jié)pH。

1.2 試驗(yàn)參數(shù)

1.2.1 理論計(jì)算

調(diào)研氧氣、臭氧和雙氧水與聯(lián)氨的反應(yīng)熱力學(xué)數(shù)據(jù)，使用熱力學(xué)公式ΔG=ΔH-TΔS，計(jì)算氧化劑與聯(lián)氨反應(yīng)的趨勢(shì)，篩選氧化劑類型；計(jì)算溫度選擇20、30、40、50、60、70、80、90、100℃；

1.2.2 反應(yīng)效率測(cè)量

（1）在容積為1L 的有機(jī)玻璃容器內(nèi)，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的水合聯(lián)氨配制試驗(yàn)溶液，聯(lián)氨濃度為100 mg/kg，NH3·H2O 濃度3.5 mg/kg，溫度25 ℃，壓力0.1 MPa，pH 約為9.7，以此模擬廢液收集和排放罐內(nèi)水質(zhì)條件，常溫常壓pH 6～10.5，聯(lián)氨濃度不高于100 mg/kg；

（2）根據(jù)聯(lián)氨和雙氧水的反應(yīng)方程式（N2H4+2H2O2=N2+4H2O），在上述容器中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%，密度1.1 g/cm3的雙氧水，調(diào)節(jié)雙氧水濃度為213 mg/kg，保證聯(lián)氨與雙氧水摩爾濃度比例為1:2；

（3）在上述容器中添加無(wú)水硫酸銅，分別調(diào)節(jié)銅離子濃度為0、0.04、0.08、0.2 mg/kg；在上述溶液中浸泡0.5、1、1.5、2、2.5、3、6 h后，其中銅離子為0 mg/kg 時(shí)，浸泡時(shí)間延長(zhǎng)到96 h，分別取樣測(cè)量聯(lián)氨濃度，聯(lián)氨測(cè)定方法參照《GB/T 6906—2006 鍋爐用水和冷卻水分析方法聯(lián)氨的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

1.2.3 腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

（1）正常水質(zhì)條件下廢液收集和排放罐內(nèi)腐蝕情況

在容積為1 L 的密封有機(jī)玻璃容器內(nèi)，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%的水合聯(lián)氨配制試驗(yàn)溶液，聯(lián)氨濃度為100 mg/kg，溫度25 ℃，壓力0.1 MPa，pH 約為9.7，用以模擬大修期間廢液收集和排放罐內(nèi)的正常水質(zhì)條件；

在上述容器內(nèi)懸掛20#、Q235B 和Q245 三種牌號(hào)的碳鋼材料，開(kāi)展失重實(shí)驗(yàn)和掃描電鏡表征，浸泡周期2 個(gè)月。

（2）聯(lián)氨處理?xiàng)l件下廢液收集和排放罐內(nèi)腐蝕情況

在容積為1 L 的密封有機(jī)玻璃容器內(nèi)，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%，密度1.1 g/cm3的雙氧水和無(wú)水硫酸銅配制試驗(yàn)溶液，雙氧水濃度426 mg/kg，銅離子濃度2 mg/kg，溫度25 ℃，壓力0.1 MPa，pH 約為6.1，用以模擬聯(lián)氨處理溶液加入廢液收集和排放罐內(nèi)的水質(zhì)條件。

在上述容器內(nèi)懸掛20#、Q235B 和Q245 三種牌號(hào)的碳鋼材料，開(kāi)展失重實(shí)驗(yàn)和掃描電鏡表征，浸泡周期2 個(gè)月。

1.3 樣品表征

1.3.1 腐蝕失重測(cè)量

腐蝕失重樣品需在浸泡成膜前，測(cè)量質(zhì)量和尺寸，待浸泡成膜后，取出樣品沖洗吹干后，觀察樣品宏觀形貌；然后，使用3.5 g 六次甲基四胺、500 mL 鹽酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)36%～38%）和500 mL去離子水配制酸洗溶液，超聲清洗5 min 后，用去離子水沖洗，吹干后測(cè)量樣品質(zhì)量損失；重復(fù)超聲清洗5 min 后，再次測(cè)量樣品質(zhì)量損失，直到質(zhì)量損失小于1 mg，記錄樣品的總質(zhì)量損失。

1.3.2 掃描電鏡測(cè)量

使用FEIXL30 場(chǎng)發(fā)射SEM 觀察浸泡成膜樣品的表面形貌，使用EDS 測(cè)量樣品表面元素組成。

村長(zhǎng)差點(diǎn)暈死，一邊扇自己的巴掌一邊大罵鎮(zhèn)長(zhǎng)，當(dāng)然不是當(dāng)面罵。他罵鎮(zhèn)長(zhǎng)吃屎的，這樣的消息居然不知道，還把茶場(chǎng)給了牛皮糖。他罵鎮(zhèn)長(zhǎng)是禍兜子，本來(lái)不同意把茶場(chǎng)送出去，他硬插手要給人家，弄出個(gè)天大麻煩。茶場(chǎng)不要回來(lái)，上面會(huì)惱火。要回吧，起碼脫身皮。

2 結(jié)果與討論

2.1 氧化劑的理論篩選

2.1.1 熱力學(xué)計(jì)算方法

摩爾反應(yīng)吉布斯自由能是判斷化學(xué)反應(yīng)變化方向和反應(yīng)是否達(dá)到平衡的重要判據(jù)。對(duì)復(fù)雜體系吉布斯自由能的計(jì)算，有助于從宏觀角度估計(jì)該反應(yīng)體系的熱力學(xué)可行性、反應(yīng)方向及各反應(yīng)進(jìn)程等多方面的信息。根據(jù)氧氣、臭氧、次氯酸以及雙氧水與聯(lián)氨的反應(yīng)方程式以及各物質(zhì)熱力學(xué)參數(shù)，采用熱力學(xué)公式，對(duì)三種氧化劑與聯(lián)氨反應(yīng)的摩爾吉布斯自由能進(jìn)行計(jì)算，可判斷此三種氧化劑與聯(lián)氨反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)大小。氧化劑與聯(lián)氨反應(yīng)方程式和熱力學(xué)公式如下：

其中：ΔG——摩爾吉布斯自由能改變量，（kcal·mol-1）；

ΔH——系統(tǒng)的焓變，（kcal·mol-1）；

T——系統(tǒng)的絕對(duì)溫度，K；

S——系統(tǒng)的熵變，（cal·K-1·mol-1）。

2.1.2 吉布斯自由能的計(jì)算

根據(jù)式（1）～式（4）對(duì)三種氧化劑與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1～表4，可以看出，雙氧水、臭氧、氧氣以及次氯酸與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG均隨溫度T的升高呈小幅度減少趨勢(shì)，在溫度為20、30、40、50、60、70、80、90、100 ℃范圍內(nèi)，雙氧水與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG范圍為 -207.323～ -204.713 kcal·mol-1，臭氧與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG范圍為 -175.954～ -174.872 kJ·mol-1，次氯酸與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG范圍為 -164.993～-167.241 kcal·mol-1，氧氣與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG范圍為 -149.269～ -149.068 kcal·mol-1，且在20、30、40、50、60、70、80、90、100 ℃任一溫度條件下，雙氧水與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG均為最小，其次為臭氧與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG，次氯酸與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG與臭氧接近，氧氣與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG最大，這表明雙氧水與聯(lián)氨反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)最大。因此本文選取雙氧水作為聯(lián)氨處理反應(yīng)的氧化劑。

表1 雙氧水與聯(lián)氨反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)Table 1 Thermodynamic data of the reaction of hydrogen peroxide with hydrazine

表2 臭氧與聯(lián)氨反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)Table 2 Thermodynamic data of the reaction between ozone and hydrazine

表3 氧氣與聯(lián)氨反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)Table 3 Thermodynamic data of the reaction of oxygen with hydrazine

表4 次氯酸與聯(lián)氨反應(yīng)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)Table 4 Thermodynamic data of the reaction of hypochlorite with hydrazine

2.2 聯(lián)氨處理效率

在敞口容器中注入1 L 濃度為100 mg/kg聯(lián)氨溶液，然后注入濃度為213 mg/kg 的雙氧水，測(cè)量pH25℃約為9.81，符合廢液收集和排放罐內(nèi)溶液pH 限值6～10.5 的要求，在磁力攪拌下進(jìn)行反應(yīng)，分別于3、6、24、48、72、96 h取樣測(cè)量分光光度值，測(cè)量結(jié)果如表5 所示。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線換算聯(lián)氨濃度，繪制聯(lián)氨濃度隨時(shí)間的變化曲線，如圖1 所示。

圖1 使用213 mg/kg 雙氧水和機(jī)械攪拌處理100 mg/L聯(lián)氨時(shí)的濃度變化折線圖Fig.1 The concentration change line of 100 mg/L hydrazine treated with 213 mg/kg hydrogen peroxide and mechanical stirring

表5 無(wú)銅離子加入時(shí)聯(lián)氨濃度變化Table 5 The change of hydrazine concentration without copper ion addition

由圖1 可以看出，聯(lián)氨溶液在敞口容器中使用雙氧水處理的過(guò)程中，聯(lián)氨濃度基本呈線性降低，100 mg/kg 聯(lián)氨溶液處理96 h 后聯(lián)氨濃度降低為47.52 mg/kg，聯(lián)氨分解率為50.48%。

（2）不同濃度銅離子處理時(shí)聯(lián)氨濃度變化

在 3 個(gè)敞口容器中分別注入 1 L 濃度為100 mg/kg 的聯(lián)氨溶液，注入雙氧水使其濃度均為213 mg/kg，然后在三個(gè)容器中分別注入硫酸銅使其濃度分別為 0.1 mg/kg（Cu2+濃度為0.04 mg/kg）、0.2 mg/kg（Cu2+濃度為0.08 mg/kg）、0.5 mg/kg（Cu2+濃度為0.2 mg/kg），使用氨水調(diào)節(jié)容器中溶液pH25℃使其分別約為9.73、9.70、9.59，在磁力攪拌下進(jìn)行反應(yīng)，于0.5、1、1.5、2、2.5、3、6 h 分別取樣測(cè)量分光光度值，測(cè)量結(jié)果如表6 所示?？梢钥闯觯?.04 mg/kg 銅離子加入時(shí)，雙氧水催化處理1 h 后聯(lián)氨濃度低于1 mg/kg，處理3 h 后聯(lián)氨分解率為99.72%，剩余濃度低于300 μg/kg。0.08 mg/kg 銅離子加入時(shí)，雙氧水催化處理 1 h 后聯(lián)氨濃度低于1 mg/kg，處理3 h 后聯(lián)氨分解率為99.97%，剩余聯(lián)氨濃度接近200 μg/kg；0.2 mg/kg 銅離子加入時(shí)，雙氧水催化處理 1 h 后聯(lián)氨濃度低于1 mg/kg，處理3 h 后聯(lián)氨濃度略低于200 μg/kg，較之0.2 mg/kg 硫酸銅催化處理效果沒(méi)有顯著提高，因此沒(méi)有將硫酸銅濃度從0.2 mg/kg 提高到0.5 mg/kg 的必要性。

表6 不同濃度銅離子加入時(shí)聯(lián)氨濃度變化Table 6 Change of hydrazine concentration when different concentrations of copper ions are added

（3）聯(lián)氨處理工藝對(duì)比

如圖2 所示，在不添加硫酸銅溶液條件下，雙氧水處理96 h 后聯(lián)氨濃度降低為47.52 mg/kg，聯(lián)氨的分解率僅為50%左右，聯(lián)氨濃度無(wú)法達(dá)到電廠內(nèi)部管控值2.5 mg/kg 以下，而添加硫酸銅作為催化劑的雙氧水處理法效果良好，具體結(jié)果如圖3 所示。對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，使用0.1～0.2 mg/kg 硫酸銅（Cu2+濃度為0.04～0.08 mg/kg）和待處理聯(lián)氨質(zhì)量濃度2.13 倍的雙氧水，催化處理聯(lián)氨溶液時(shí)，可以在1 h 內(nèi)將聯(lián)氨濃度降低到1 mg/kg 以下，低于廢液收集和排放罐體的聯(lián)氨排放電廠內(nèi)部管控限值2.5 mg/kg。

圖2 催化聯(lián)氨處理工藝對(duì)比折線圖Fig.2 Comparative line of the catalytic hydrazine treatment process

圖3 不同碳鋼材料在100 mg/L 聯(lián)氨中浸泡2 個(gè)月后的宏觀形貌Fig.3 The macro-morphology of different carbon steel materials immersed in 100 mg/L hydrazine for 2 months

2.3 腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

2.3.1 聯(lián)氨溶液中的碳鋼腐蝕情況

（1）形貌和元素組成

20#、Q235B、Q245 碳鋼樣品在100 mg/kg聯(lián)氨溶液中浸泡2 個(gè)月后的宏觀形貌如圖3 所示。碳鋼部分表面區(qū)域發(fā)生了腐蝕，產(chǎn)生了一些腐蝕產(chǎn)物，而其余部分則保持金屬光澤，未發(fā)生明顯的腐蝕。

針對(duì)20#、Q235B、Q245 碳鋼樣品表面的腐蝕區(qū)域和未腐蝕區(qū)域，分別進(jìn)行SEM 微觀觀察和EDS 元素探測(cè)，結(jié)果圖4、表7 所示。其中，腐蝕區(qū)域主要由鐵元素和氧元素組成，而未腐蝕區(qū)域主要由鐵元素組成。

圖4 20#、Q235B、Q245 碳鋼在100 mg/L 聯(lián)氨中浸泡2 個(gè)月后的微觀形貌Fig.4 2 Morphology of carbon steels Q235B and Q245 immersed in 100 mg/L hydrazine for 2 months

表7 20#、Q235B、Q245 碳鋼在100 mg/L 聯(lián)氨中浸泡2 個(gè)月后的元素組成Table 7 The element composition of carbon steel Q235B,Q245 and Q245 after soaking in 100 mg/L hydrazine for 2 months

（2）腐蝕速率

20#、Q235B、Q245 碳鋼樣品在100 mg/kg聯(lián)氨溶液中浸泡2 個(gè)月后的平均腐蝕速率如表8所示，平均腐蝕速率基本分布在 0.01～0.02 mm/a。

2.3.2 處理溶液中的碳鋼腐蝕情況

（1）形貌和元素組成

20#、Q235B、Q245 碳鋼樣品在含有426 mg/kg 雙氧水和2 mg/kg 銅離子的催化法處理溶液中浸泡2 個(gè)月后的宏觀形貌如圖5 所示。碳鋼部分表面區(qū)域發(fā)生了腐蝕，產(chǎn)生了一些腐蝕產(chǎn)物，而其余部分未發(fā)現(xiàn)明顯的腐蝕產(chǎn)物，但也失去了樣品原有的金屬光澤。

圖5 不同碳鋼材料在426 mg/L 雙氧水和2 mg/kg 銅離子中浸泡2 個(gè)月后的宏觀形貌Fig.5 The macro-morphology of different carbon steels immersed in 426 mg/L hydrogen peroxide and 2 mg/kg copper ions for 2 months

針對(duì)20#、Q235B、Q245 碳鋼樣品表面的腐蝕區(qū)域和未腐蝕區(qū)域，分別進(jìn)行SEM 微觀觀察和EDS 元素探測(cè)，結(jié)果如圖6、表9 所示。其中，腐蝕區(qū)域主要由鐵元素和氧元素組成，而未腐蝕區(qū)域主要由鐵元素組成。

圖6 不同碳鋼材料在426 mg/L 雙氧水和2 mg/kg 銅離子中浸泡2 個(gè)月后的微觀形貌Fig.6 The micro morphology of different carbon steels immersed in 426 mg/L hydrogen peroxide and 2 mg/kg copper ions for 2 months

表9 不同碳鋼材料在426 mg/L 雙氧水和2 mg/kg 銅離子中浸泡2 個(gè)月后的元素組成Table 9 The element composition of different carbon steel materials immersed in 426 mg/L hydrogen peroxide and 2 mg/kg copper ion for 2 months

（2）腐蝕速率

20#、Q235B、Q245 碳鋼樣品在426 mg/L雙氧水和2 mg/kg 銅離子中浸泡2 個(gè)月后的平均腐蝕速率分別如表10 所示，平均腐蝕速率基本分布在0.03～0.06 mm/a。

表10 不同碳鋼材料在426 mg/L 聯(lián)氨和2 mg/kg 銅離子中浸泡2 個(gè)月后的失重?cái)?shù)據(jù)記錄Table 10 The weight loss data record of different carbon steel materials immersed in 426 mg/L hydrazine and 2 mg/kg copper ions for 2 months

2.3.3 對(duì)比評(píng)估

在腐蝕評(píng)估試驗(yàn)中，不考慮防腐涂層，使用100 mg/kg 聯(lián)氨溶液模擬大修期間廢液收集和排放罐內(nèi)水質(zhì)條件，其中的碳鋼樣品作為對(duì)照組；使用426 mg/L 雙氧水和2 mg/kg 銅離子溶液模擬高濃度處理工藝的最初水質(zhì)條件，其中的碳鋼樣品作為試驗(yàn)組；由圖7 對(duì)比發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組和對(duì)照組樣品的表面元素組成無(wú)明顯差異，但試驗(yàn)組樣品的表面腐蝕程度更深，平均腐蝕速率更快。

圖7 不同碳鋼材料在聯(lián)氨溶液和催化法處理溶液中的平均腐蝕速率柱狀圖Fig.7 The histogram of the average corrosion rate of different carbon steel materials in the hydrazine solution and the catalytic solution

廢液收集和排放罐體主體材料為Q245，設(shè)計(jì)壽命40 年，腐蝕裕量1.60 mm。在高濃度處理工藝的最初水質(zhì)條件下，Q245 樣品平均腐蝕速率最大值接近0.06 mm/a，按照每年累積開(kāi)展聯(lián)氨處理工作時(shí)間為2 個(gè)月計(jì)算，并假設(shè)處理過(guò)程中添加的化學(xué)試劑濃度不產(chǎn)生大量消耗，廢液收集和排放罐體在40 年設(shè)計(jì)壽命內(nèi)的總腐蝕深度為0.40 mm，遠(yuǎn)低于腐蝕裕量。

3 結(jié)論

本文通過(guò)模擬某核電機(jī)組常規(guī)島大修期間廢液收集和排放罐內(nèi)水質(zhì)條件，以及選用與某核電機(jī)組廢液收集和排放罐筒體等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件材質(zhì)相同的材料：20#、Q235B 和Q245，開(kāi)展聯(lián)氨處理工藝研究和腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究，得出結(jié)論如下：

（1）根據(jù)氧氣、臭氧、雙氧水、次氯酸與聯(lián)氨的反應(yīng)方程式以及各物質(zhì)熱力學(xué)參數(shù)，對(duì)四種氧化劑與聯(lián)氨反應(yīng)的摩爾吉布斯自由能進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果表明：在20、30、40、50、60、70、80、90、100 ℃任一溫度條件下，雙氧水與聯(lián)氨反應(yīng)的ΔG均為最小，因此，雙氧水更適合作為聯(lián)氨廢液處理的氧化劑。

（2）通過(guò)對(duì)聯(lián)氨處理工藝進(jìn)行對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)以低濃度銅離子作為催化劑，可以極大地提高雙氧水對(duì)于聯(lián)氨的去除效果，3 h 后聯(lián)氨分解率可達(dá)到99%以上，具體推薦聯(lián)氨處理工藝如下：添加待處理聯(lián)氨質(zhì)量濃度2.13 倍的雙氧水和0.1～0.2 mg/kg 硫酸銅（Cu2+濃度為0.04～0.08 mg/kg）作為處理試劑，調(diào)節(jié)pH25℃至9.7，在常溫常壓及充分混合條件下反應(yīng)3 h。

（3）在模擬廢液收集和排放罐內(nèi)高濃度溶液（426 mg/kg 雙氧水和2 mg/kg 銅離子）水質(zhì)條件下，廢液收集和排放罐體關(guān)鍵材料腐蝕風(fēng)險(xiǎn)可控，在不考慮防腐涂層的前提下，保守估算40 年設(shè)計(jì)壽命內(nèi)的總腐蝕深度為0.40 mm，遠(yuǎn)低于腐蝕裕量。

（4）后續(xù)工程應(yīng)用中可以參考本文研究結(jié)果，但仍需要關(guān)注罐體實(shí)際溫度、放熱效應(yīng)、雜質(zhì)催化作用等導(dǎo)致的反應(yīng)速率偏差。