纯碱在污水处理中的作用范文

时间:2023-12-18 16:28:01

纯碱在污水处理中的作用

纯碱在污水处理中的作用篇1

【关键词】全膜法;水处理;超滤;反渗透;EDI;抛光床

当前我国工业生产发展迅速,而水资源却不能满足生产发展的需要,水污染状况日益严重。我国每万元产值耗水量为90吨,是发达国家的3~7倍。国家要把工业耗水量年增长率控制在1.1%以内,计划投资44亿元用于节水项目。循环水处理,工业污水、市政污水回用处理,零排放等都是大量减少耗水量的有效方式,随着脱盐工艺中酸碱的使用及排污问题的日益突出,水处理需要效率更高、效果更好、更经济的新技术,”全膜法”水处理工艺就可以解决以上问题。

一、传统水处理工艺及新型“全膜法”工艺

在中国90年代以前,传统的水处理工艺系统流程是:原水预处理阴阳离子交换器混合离子交换器除盐水。这种水处理方式的缺点非常明显:运行人员操作频繁,劳动强度大;对环境的污染大,制水成本高;设备运行小时数多,检修频繁,特别是酸、碱系统;这种水处理方式已经逐渐被淘汰,新建项目已经很少使用(我们也称之为第一代水处理)。

1.1传统预处理工艺

根据原水水质不同,可以分为地下水、地表水或污水,地下水水质较稳定,通常微生物、有机污染物含量很少,浊度和污染指数低,比较洁净,可能含有较高的硬度及硅等元素。地表水往往含有较高的有机物、微生物和藻类,浊度和污染指数较低。但水质在丰水期和枯水期变化较大,受其他污染排放源影响较大,特别是工业污染物和生活污染物。污水则包括生活污水、工业污水及被污染的雨水,在污水中往往含有特定的专项污染物。

传统预处理方法往往可以应对地下水或地表水,但是对于污水的解决方法不多。传统预处理一般都采用多介质+活性碳吸附组成,那么多介质过滤器对有机物去除主要依靠絮凝作用加以捕获,只对呈颗粒状或者胶体状的大分子物质有效。对于呈溶解状态的天然有机物和许多工业有机污染物无效。活性碳吸附可以通过吸附作用,部分去除小分子的有机物。

1.2新型“全膜法”工艺

近几年,新型的水处理技术开始应用,那就是“全膜法”(IMS)的水处理技术,(我们称之为第三代水处理)。它的系统流程为:原水预处理(超滤或微滤)反渗透电渗析除盐(简称EDI)高纯水。

在全膜法工艺中,以超滤、微滤代替砂滤、活性碳过滤,去除水中的悬浮物胶体和有机物,降低浊度、SDI(污染指数)、COD(化学耗氧量)等,可以实现反渗透装置对污水回用的安全、高效运行;以反渗透代替离子交换脱盐,去除水中的溶解盐,进一步去除有机物、胶体、细菌等杂质;以EDI代替混床深度脱盐,利用电而不是酸碱对树脂进行再生,可以彻底避免酸碱,真正实现关键性突破。

1.2.1膜法预处理

膜法预处理为下游的脱盐系统提供可靠的进水水质保证。过滤精度在0.005μm~0.01μm 范围内,可以有效去除水中的微粒、胶体、细菌及高分子有机物等。超滤过程无相转化,具有良好的耐温、耐酸碱和耐氧化性能。超滤膜采用不同的孔径、不同截留分子量的膜材料及工艺设计,可以适应各种不同水质条件及分离功能。

1.2.2反渗透

反渗透简称RO,主要由高压泵和反渗透膜组成。在高压的情况下,除了水分子以外,水中的其它物质,矿物质,有机物,微生物等都被拒于膜外,并被高压水流冲击;渗透到另一面的水,即是安全,卫生,纯净的水。利用反渗透的分离特性可以有效的去除水中的溶解盐,胶体,有机物,细菌等杂质,具有能耗低,无污染,工艺先进,操作简单等优点。同时还可以保证反渗透出水水质满足EDI设备的进水要求;

1.2.3EDI技术

EDI是Electrodeionization的缩写,意思是”电去离子”。其特征是:巧妙地将电渗析技术和离子交换技术相融合,无需酸碱而连续制取高品质纯水,利用电而不是酸碱对树脂进行再生。简单地说,EDI就是一种不耗酸碱而制取纯水的新技术,俗称“电混床”、“填充床电渗析”。EDI具有可连续生产,连续再生,产水品质稳定,运行费用低,操作管理方便,占地面积小等优点,同时无废水和化学污染物排放,有利于节水和环保,也节省了污水处理的投资和运行费用。

EDI的工作原理是通过填充在模堆中的树脂吸附源水中的离子达到脱盐的目的,因为在纯水范围内,盐离子在树脂中的迁移速率比水中高2~3个数量级。通过给模堆两端的电极加直流电使模堆内部产生电位差,使源水中的阳离子向阴极方向的阳离子交换膜移动,阴离子向阳极方向的阴离子交换膜移动,阴、阳离子最终进入浓缩室,树脂的存在加速了离子迁移,改善了膜面的极化现象。随着盐室水的电阻率的升高,电离分解生成H+和OH-,以经常保持脱盐室内的树脂处于再生状态,实现高度、连续脱盐,使得离子迁移,水电解,树脂再生同时发生,这样EDI就能够连续获得高纯水。

正常运行的情况下,EDI系统的出水电导率可以做到在0.057us/cm---0.062us/cm之间,非常接近于纯水电导率的理论值0.055us/cm,它的出水水质要明显好与传统工艺混床的出水水质。并且以EDI设备代替混床深度脱盐,利用电对树脂进行再生,可以彻底避免使用酸碱,真正实现“全膜法”关键性的突破。

二、“全膜法”的优点及应用

2.1“全膜法”的优点

与传统水处理技术相比,“全膜法”水处理技术运用到工程项目上具有以下多种优势,越来越多的高新企业选用了“全膜法”技术制备超纯水:

1)不需要酸碱再生,适应环保的要求;占地面积小(为第二代水处理的1/2~2/3),基建投资省,现场安装工作量小,设备一次费用低;

2)自动化程度高,系统设有高压、低压保护,运行的安全性大大提高;运行人员减少,有利于减人增效;设备的故障率低,设备的维护费用低;运行时水的回收率高,二级反渗透和EDI的浓水可以全部回收利用,一级反渗透的浓水,视情况可以全部或部分回收;出水水质好且稳定;

3)设备调试过程简单,无需繁琐的程序,只要预处理出水SDI

2.2“全膜法”的应用

在我国沿海的江苏、上海以及西南地区的成都,华北地区的北京等地,一些液晶面板,LED,半导体生产企业等的新建厂房开始逐步使用“全膜法”技术来制备超纯水。其中江苏苏州的达亮电子、上海浦东的威宇科技、四川成都的汉能光伏、北京的华延芯光、江苏泰州的纬创电子等等,这些水处理系统出力都可以稳定达到18MΩ(25℃下)

在目前这些高新企业中,超纯水的制备流程一般为:超滤双极反渗透EDI抛光床超纯水,在超滤前通过添加杀菌剂NACLO来杀灭水中的细菌,并且通过加入NAHSO3,安装ORP在线仪表,时刻防止膜被氧化;在水中添加阻垢剂,防止钙、镁等难溶盐在反渗透浓水侧结垢。针对进水水质较差的条件,我们可以选用抗污染的、高脱盐率的低压复合膜,这种膜的五年脱盐率在97%以上是完全可以保证的。假设一级反渗透进水浊度为5000us/cm,按照97%的脱盐率计算,其出水的浊度=5000*(1-0.97)=150us/cm,二级反渗透的脱盐率也按照97%计算,其出水的浊度=150*(1-0.97)=4.5us/cm〈5.0us/cm,符合EDI对进水的水质的基本要求。所以,当原水的浊度

抛光床设备可以去除上一级处理产生的中间产物,并且将水中浓度极低的残留离子去除,保证出水的电阻率大于18.2MΩ(25℃下)。抛光床也是混床的一种,也被称为是精炼混床。不同之处在于抛光床是无需再生,定期更换(一般为一年更换一次),且抛光床树脂经过特殊的设计和制造,使其TOC和微粒的释放量比普通树脂大大降低,从而保证了超纯水的水质。

三、结论

纯碱在污水处理中的作用篇2

在实验室里,应用最多的试剂是水溶液。配制不同的试剂,对水质的要求也有所不同。例如,一般化学实验,只要用普通蒸馏水就可以了;配制标准溶液,就要用能满足试剂分析要求的蒸馏水或去离子水;配制氢氧化钠标准滴定溶液,还要求用不含二氧化碳的水。下面介绍这些用水的制备方法和水质检验方法。

1 蒸馏水

一般实验用水,可用市售蒸馏水。实验室一般用铜质或玻璃制造的蒸馏器来制备蒸馏水。若制备高纯水,则用硬质玻璃或石英蒸馏器,或银蒸馏器、聚四氟乙烯蒸馏器和白金蒸馏器。为了提高水的纯度,实验室中经常将蒸馏水进行二次、三次或四次蒸馏而获得二次水、三次水、四次水。但是,过多地增加蒸馏次数并不能保证水的纯度进一步提高,因为空气及灰尘的污染、容器材料的污染限制了纯度的进一步提高。

我国国家标准澄清度试验(HG 3-1168-78)中规定的二次蒸馏水的制备方法是:将蒸馏水装入5000 mL烧瓶中,加入少许高锰酸钾,加热蒸馏,收集之。

2 去离子水

将一次蒸馏水流经装有离子交换树脂的交换器时,水中所溶解的各种正、负离子便被除去。这样得到的水就叫去离子水。也有用自来水通过离子交换树脂来制备去离子的,但离子交换树脂不能除去水中的有机物,为了除去水中的非电解质和延长离子交换树脂再生处理的

周期,最好用市售的一次蒸馏水来制取。

离了交换树脂是一种高分子化合物,通常为半透明或不透明的浅黄、黄或棕色球状物。它不溶于水、酸、碱及盐,对有机溶剂、氧化剂、还原剂等化学试剂具有一定的稳定性,对热也较稳定。它还具有交换容量高、机械强度好、耐磨性大、膨胀性小、可以长时问反复使用等优点。

从结构上看,离子交换树脂由两部分组成:一部分是具有网状结构的体型高分子聚合物,即交换树脂的母体;另一部分是连在母体上的交换基因。例如,国产00l×7(曾用号732)型强酸性阳离子交换树脂,可用R—SO3-h+表示,R代表母体聚苯乙烯,一SO3-H+代表交换基因团,其中H+可和其他阳离子发生交换作用;20l×7(曾用号711)型强碱性阴离子交换树脂可用R-N(CH3)3+OH-表示,它是在母体R(聚苯乙)上连上交换基团-N(CH3)3+H-其中OH-可和阴离子发生交换作用:

交换生成的等摩尔的H+和OH-结合成水:

H++OH-=H2O

这样就把水中的杂质离子交换掉,达到纯化水的目的。

在市场上有小型的“离子交换纯水器"出售,可供实验室使用。也可用简易的离子交换柱制备纯水。交换柱常用玻璃、有机玻璃或聚乙烯管材制成,简单的交换柱可用酸式滴定管,在滴定管下部塞上玻璃

棉,装入一定高度的树脂就可以了。

2.1 树脂的选择与预处理

用离子交换法制取纯水,有两种离子交换树脂。一种是阳离子交换树脂,一般采用强酸性阳离子交换树脂,如上海树脂厂的001×7型;另一种是阴离子交换树脂,一般采用强碱性阴离子交换树脂,如上海树脂厂的201×7型、201×4型。树脂的粒度在16~50目均可。

如果市售的阳离子交换树脂是氢型,阴离子交换树脂是氢氧型,那么经预处理即可装柱使用;如果分别为钠型和氯型,应经处理分别转为氢型和氢氧型后才能使用。

市售的树脂为工业品,使用前必须进行预处理,以除去树脂中的杂质,并将树脂转变成所需要的型式。

阳离子交换树脂的预处理方法是:将树脂用清水漂洗,除去其中的色素、水溶性杂质、灰尘等,直到洗出液清晰为止,并用蒸馏水浸泡树脂12~24 h,使其充分膨胀。如为干树脂,应先用饱和NaCl溶液浸泡,再逐步稀释NaCl溶液.以免树脂突然急剧膨胀而破碎。用树脂体积2倍量的2%~5%HCl溶液浸泡树脂2~4h,并不时搅拌。也可将树脂装入柱中,用动态法使酸液以一定流速流过树脂层,然后用蒸馏水自上而下(间以自下而上)洗涤树脂,直至流出液pH≈4,再用2%~5%Na0H溶液处理,处理后用水洗至微碱性,再一次用5%HCl溶液处理,使树脂变为氢型。最后用蒸馏水洗至pH≈4,无Cl-即可。

阴离子树脂的预处理步骤基本上与阳离子树脂相同,只是在树脂用NaOH处理时,可用5%~8%NaOH,用量增加一些,使树脂变为氢氧型后不要再用HCl处理。

若使用少量的树脂并有条件时,在用清水漂洗后可增加用醇浸泡树脂步骤,即把树脂中的水排尽,加入95%乙醇浸没树脂层,搅拌均匀,浸泡24h,以除去醇溶性杂质,将乙醇排尽,再用自来水洗至无色、无醇味为止。

2.2 装柱

经过处理的树脂即可装入交换柱内。交换柱必须事先用铬酸洗液浸泡4h,以除去杂质和油污,然后用自来水,最后用去离子水冲洗干净。装柱前,柱中要先装入半柱水,然后将树脂和水一起倒入柱中。柱中的水不能漏干,否则树脂间会出现气泡,影响交换量和流速。整个过程不能让树脂裸露,且始终保持液层高出树脂层。

树脂用量按体积计算。一般阴离子交换树脂为阳离子交换树脂的1.5~2.0倍。树脂装柱高度相当于柱直径的1~5倍。

交换柱的连结方式一般是:强酸性阳离子交换树脂柱强碱性阴离子交换树脂柱混合树脂柱(阴阳离子交换树脂体积比为2:1)。

如果原水先通入阴离子交换树脂柱,交换下来的0H-便会与水中的阳离子杂质生成沉淀,吸附在阴离子树脂表面,使其交换容量降低。

2.3 树脂的再生

离子交换树脂使用失效后(阳柱出水检出阳离子;阴柱出水检出阴

离子;混柱出水电导率不合格),可用酸碱再生处理,重新将其转变为氢型和氧氧型。再生的完全与否关系到出水的水质和出水量。 再生的过程为:逆洗再生洗涤运行。

(1)逆洗

将自来水从交换柱底部通入,废水从顶部排出,将被压紧的树脂松动,洗去树脂碎粒及其他杂质,排除树脂层内的气泡(因二氧化碳逸出)以利于树脂与再生液接触。洗至水清澈,时间一般需15~30 min。逆洗后从下部放水至液面高出树脂层表面10cm处。

逆洗混合柱的时间要长一些,使阴阳离子交换树脂分开。如果分不开,可将混合树脂倒入20%NaCl溶液中,利用两者密度不同将它们分开,阴离子交换树脂浮在溶液上面,阳离子交换树脂沉在底部。分开以后再按阴阳离子交换树脂同样过程处理。

(2)再生

将5%~7%的盐酸溶液从逆洗后的阳离子交换树脂柱的顶端缓缓注入,流速50~60mL/min,直到流出液中酸的浓度与加进去的酸的浓度差不多时为止(约需1h)。

将6%~8%的氢氧化钠溶液缓缓注入逆洗后的阴离子交换树脂柱的顶端,流速50~60 mL/min,直到流出液中碱的浓度与加进去的碱的浓度差不多时为止(约需1.5h)。

(3)洗涤

交换柱经再生后,须将柱中多余的再生剂淋洗干净。阳离子交换树脂柱用去离子水淋洗,开始时的流速与再生时的流速相同,待柱中

大部分的酸液被除去后,流速可加快至80~100mL/min,洗至pH 3~4时为终点,可用pH试纸检查,也可用其他方法,如水质纯度仪测定。 阴离子交换树脂柱用去离子水(或用通过阳离子交换树脂柱的水)淋洗,开始时可慢些,待柱中大部分碱液被除去后,流速可加至80~100mL/min,洗至pH 8~9为止,可用pH试纸检查,或用酚酞指示剂显微红色,也可用其他方法,如水质纯度仪测定。

(4)运行

将淋洗好的离子交换树脂柱按阳离子交换树脂柱阴离子交换树脂柱混合树脂柱串联起来,即可接通水源制取去离子水。并用电导仪不时地测试流出水质,电阻达到0.5MΩ·cm以上时,流出水即可供一般化验使用。有条件的,可连接水质自动报警系统,当水质不合格时,发出报警信号,同时停止出水。

2.4 注意事项

①离子交换树脂一般可长期使用,数年不坏。如发现因树脂碎片过多造成压力过大,可通过反洗由柱顶随水流排出碎片树脂,补充部分新树脂。

树脂贮存时应使其转变为钠型和氯型,这样较为稳定,将树脂浸泡于洁净的水中,在5~40℃下保存。为防止生长藻类及冬季冻裂,可将树脂贮于氯化钠溶液中。

自来水中的活性氯能使树脂活性基团降解,必要时应于阳离子柱前加化学药品处理或加活性炭柱除氯。

②树脂颗粒与水中杂质起不可逆反应,用常规方法不能复原称为

离子交换树脂的污染。几种杂质的污染及清除办法如下:

a.有机物污染。强碱性阴离子树脂的骨架上极易吸附水中的有机物,且在氢氧化钠再生时不易洗脱。对于被污染的树脂可以用氯化钠和氢氧化钠的混合液(5%~10%)在60℃用浸泡和淋洗交替的方法解吸树脂上的腐殖酸、油脂等有机污染物。

b.钙、镁、铝的盐类及氢氧化物污染。这种污染多发生在阳柱失效末及时再生或自来水直接通入混柱纯化的情况下。此时阴柱或混柱上部有上述物质的白色絮状物。可以用3%盐酸反洗树脂除去。

c.铁、铜等重金属及其氧化物污染。这种污染可以用5%~10%的盐酸浸泡树脂12h,再用水洗净来除去。

d.细菌及微生物污染。树脂长期贮存、柱床长期停用及长时间不进行再生时,可用0.25%甲醛溶液浸泡4~5 h,灭菌后用纯水洗净。 e.硅酸根污染树脂。此种污染不易清除,可用较高浓度的热氢氧化钠溶液(35~50℃)浸泡后以温水清洗。

3某些特殊用水

3.1 无二氧化碳的水

将蒸馏水注入平底烧瓶中,煮沸10 min,立即用装有钠石灰管的胶塞塞紧,放置冷却。

《说明》 煮沸一结束,立即用装有碱石灰管的胶塞塞紧,此时必有大量水蒸气冒出,必然会把碱石灰润湿,甚至会有冷凝水珠滴入烧瓶。实际操作时可略停一会儿,待水蒸气不是大量冒出时再立即紧塞胶塞,此时外界空气也不会进入烧瓶。

上述制取方法系我国国家标准(GB 603—2002)。

3.2 无氨的水

①取强碱性及强酸性阴阳离子交换树脂(用量2∶1),依次填充于直径3 cm、长50 cm之交换柱中,将蒸馏水以3~5 mL/min之流速通过交换柱。

②取约2 L蒸馏水注入平底烧瓶中.加入少量碳酸氢钠使之呈微碱性,在没有氨的实验室里煮沸,至蒸发掉原体积的1/4后,集馏出液,置于瓶中密闭贮存。

③取1000 mL蒸馏水,加1 mL 10%H2SO4与0.002 mol/LKMnO4溶液1mL。,蒸馏即得。

《说明》 在50 mL水中,加1 mL Nessler试剂不得显色。

3.3 无氧的水

将蒸馏水注入平底烧瓶中,煮沸1h后立即用装有玻璃导管的胶塞塞紧,导管与盛有焦性没食子酸(100 g/L)的碱性溶液的洗瓶连接,冷却。

3.4 无氯的水

加入亚硫酸钠等还原剂,将水中的余氯还原为氯离子,用N,N-二乙基对苯二胺(DP))检查不显色。然后用附有缓冲球的全玻蒸馏器进行蒸馏制取无氯水。

3.5 无碘的水

取蒸馏水2000 mL,加碳酸钾(二级)0.5 g、高锰酸钾0.2 g,蒸馏即得。

3.6 不含有机物的水

在蒸馏水中加入少量高锰酸钾的碱性溶液,重新蒸馏制得。在整个蒸馏过程中,水应始终保持红色,否则应随时补加高锰酸钾溶液。

3.7无需氯量的水

①用高质量的蒸馏水或去离子水,加入足够的氯使每升水含有5mg的游离氯。放置2d后每升水中至少应含有2 mg游离氯;若达不到此含量,用质量更好的水重新配制。再把容器放在阳光下或用紫外灯照射以除去剩余的游离氯。照射几小时后,取水样加入KI,用比色法测定总氯;欲提高灵敏度,用纳氏比色管测定。要待水中的游离氯和化合氯完全消失后才能使用。

②选一段直径约2.5~5 cm、长1m的玻璃柱,装入强酸性阴离子和强碱性阳离子交换树脂,有些分析级的混合床树脂也可采用,但必须保证与氯起反应的氨、氯胺和其他化合物都能除去。用蒸馏水慢慢地通过树脂床,收集在一个彻底洗净的容器中。要防止处理过的水过分暴露在空气中。

3.8 无需碘水

将蒸馏水通过装有强酸性阴离子和强碱性阳离子交换树脂,或用确信无还原性物质的蒸馏水。

3.9PH约=7的高纯水:

在第一次蒸馏时,加入氢氧化钠和高锰酸钾,第二次蒸馏加入磷酸(除NH3),第三次用石英蒸馏器蒸馏(除去痕时碱金属杂质),在整个蒸

馏过程中,要避免水与大气直接接触。

3.10不含金属离子的纯水:

在1L蒸馏水中,加2mL浓硫酸,然后在硬质玻璃蒸馏器中蒸馏,为消除“暴沸”现象,在蒸馏瓶中放几粒玻璃珠或几根毛细管,这样制得的纯水含有少量硫酸,可用于金属离子的测定,但对于痕量分析,这种水不能满足要求,可用亚沸蒸馏水。

3.11不含酚、亚硝酸和碘的水:

在蒸馏水中加入氢氧化钠,使呈碱性,再用硬质玻璃蒸馏器蒸馏,也可用活性炭制备不含酚的水,在1L水中加(10~20)mg活性炭,充分振荡后,用三层定性滤纸过滤两次,除去活性炭。

4实验室用水的贮存

实验室贮水的容器一般是玻璃容器和聚乙烯容器。水在贮存期间会受所盛容器中的可溶性成分、空气中的二氧化碳、氨等气体的污染。因此,容器在使用前应用20%盐酸浸泡半天,再用实验室用水多次冲洗贮存用的容器,容器上的盖子、塞子要盖严塞紧。

用玻璃容器盛装蒸馏水或去离子水,水会溶解玻璃中的可溶性物质。因此,高纯水应贮于有机玻璃、石英或塑料容器中。

纯碱在污水处理中的作用篇3

前言

作为氯碱的重要产品,其主要被应用于化工原料、造纸、纺织、纺织等多个领域,在国民经济的发展中占有重要的地位,从当前的烧碱工艺现状来看,主要的烧碱工艺主要包括隔膜法、水银法,离子膜法与苛化法4种。

一、集中烧碱工艺的对比

作为我国氯碱行业烧碱生产的最关键措施之一,隔膜法在我国烧碱的生产行业发挥了重要作用,而离子膜法则是世界上最先进的烧碱工艺,随着生产水平的逐渐提高,我国对其应用范围也在逐渐扩大。

经过对比分析,我们发现,国内隔膜阀烧碱生产企业清洁化生产的水平较差,很多企业对三废的治理措施不到位,尤其是绿色壁垒的出现,阻碍了西方先进技术的进入,受到资金、意识、技术水平的限制,我国的氯碱行业相对较为落后,要想提升其在国际市场中的竞争力,必须要不断地创新与完善,开展绿色化工,消除产品中的环保隐患。治理三废的工程迫在眉睫,新世界是绿色环保的世界,是化学工业发展的必然方向,氯碱工业必须朝着绿色化的方向发展,就是利用最少的能源,产生最少的废物,获取利益最大化。

二、治理三废所需遵循的原则

按照相关规定,三废的治理是当前化工行业的重要组成部分之一,尤其是废水的的排放需要遵循着“清污分流”、“一水多用”、“节约用水”的原则,经过处理后的清水尽量重复使用,无法进行重复利用的废水送到处理中心进行处理,为了贯彻一水多用与重复利用的原则,降低废水的排放,尽可能的采取有效的措施回收废水。按照相关的规定,有利用价值的废水要采取回收处理,有选择性的选择处理工具,对有利用价值的元素进行提取;对于与其他产物可以合成利用的,采取合成办法进行处理;经过处理后的物质分为有污染和无污染两种,可以将其作为一种产品来提升企业的经济效益,就是对资源实行利用的最大化;对废水的处理采取一定的防渗措施,防止污染严重,影响地下水的正常使用;从实际的生产中我们不难发现,工艺废水、循环水站,脱盐水站在进行运转的过程中都会产生一定量的排放,按照常规的方法排放,将造成水资源的重大浪费。所以,有必要根据自身的经济实力设置废水回收处理站,将废水分层次处理,降低有用资源的排放,最终使其达到循环水的质量等。经过以上的治理对策处理后,大大增强了其环保意义。

在烧碱与聚氯乙烯的生产过程中,都需要坚持经济的发展与环境的保护共同发展,任何的产业都需要以保护环境为前提,环境是人类赖以生存的基础,是造福子孙的可持续工程。

三、苛化法对“三废”的处理对策

1.使氮氛化钠与碳酸钙分离

进过苛化夜抽取处理后,其主要由沉淀的碳酸钙与少量的烧碱组成,氢氧化钠的分离将会直接影响到烧碱的产量。假如采用板框压滤机过滤或者是逆流清洗的方式,而这的融合将会使部分溶液达到循环利用的目的。

2.氛化钠中氮或者纳的分离

在熬制苛化液的过程中,所分离出的氯化钠中含有一定量的氢氧化钠,我们可以采用水系或者是饱和的氯化钠溶液进行清洗,其中的部分采取有效措施将其熬制成烧碱,另一部分将其稀释,用来熔矿,水洗后的氯化钠也可以作为工业盐应用于生产中。

3. 固体碳酸钙的利用

利用苛化法生产烧碱与生产轻质的碳酸钙程序基本一致,因此在生产烧碱过程中合成的碳酸钙经过处理可以合成轻质的碳酸钙,作为产品出售,但是当前的状况来看,大多数企业将其作为废品丢掉,造成浪费。

四、减少烧碱工业污染的新工艺探讨

从近年来的发展状况来看,行业污染问题日益突出,由于其属于耗能较高,环境污染严重的行业,所以传统的方法已经无法满足生产的需求,造成了巨大的资源浪费,同时增加了环境的负担,很多企业对废物的处理能力较差,治理能力不足,非常容易造成严重的环境污染。因此,有必要采取清洁化生产工艺与隔膜法形结合方式来提高工艺的环保性。从当前的发展形势来看,以下两种清洁的制备烧碱工艺比较受欢迎,本文就对其进行详细的分析:

1.用海水替代传统的水源

不是所有的海水都可以用于制备烧碱,在涨潮时收集海水,经过日光使其溶度缩减,达到一定的数值后,加入石灰和纯碱,使钙和镁沉淀,此时加入一定量的碳酸氢铵,进行分解,提炼出纯碱,然后加入氢氧化钙苛化制取烧碱。当前采取的烧碱制备方法一般都采用电解食盐法或者是利用天然碱与氢氧华纳进行苛化反应来提取烧碱,相对而言,这一方法原料供应不足,对电力的需求大,而且需要大量的资金投入生产,而利用海水进行烧碱的提取,对工艺要求简单,对生产设备的要求较低,可以广泛的推行,尤其是在一些沿海的城市。

2.采用氨镍法制备烧碱

涉及一种钠、钾或一般碱金属的氧化物或氢氧化物,尤其是涉及一种采用氨镍法制备烧碱的工艺。这一生产工艺对设备的要求较低,不限制生产规模,能源耗费小,所生产的目标产物及其所含的氯离子可以使其控制在0.1%以内的低氯烧碱制备方法。

将原盐溶解,在除钙和镁后的饱和盐水中加入氢氧化镍吸氨至饱和,再进行复分解反应、过滤、分离出烧碱氨水溶液和Ni(NH3)6Cl2;将烧碱氨水溶液经蒸馏浓缩脱氨,再次过滤即得烧碱产品;将Ni(NH3)6Cl2和石灰乳混合,用蒸汽加热蒸氨,将蒸出的氨回收到吸氨工序,蒸氨后的液固混合物过滤出Ni(OH)2回收,滤液CaCl2溶液经蒸发浓缩得CaCl产品。

五、结束语

总之,烧碱工业在现代经济的发展中具有重要的意义,但是从根本上来说,其不利于当前的经济与环境可持续发函,严重影响环境质量,对此,发展绿色化学势在必行,经过上文的分析我们看到,我们必须提高生产工艺,采用无污染,低成本的工艺,推动绿色烧碱工业的发展。

参考文献

[1]石敏,王红东.优化蒸发工艺 降低蒸汽消耗[J]. 氯碱工业. 2006(03).

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[3]王超武,吴学玉,王本明,周美红.降低蒸发系统中结盐的措施[J]. 氯碱工业. 2003(10).

[4]程殿彬,胡彦军.国内烧碱成本比国外高的原因及缩小差距应采取的措施[J]. 氯碱工业. 2003(01).

纯碱在污水处理中的作用篇4

关键词:工业锅炉;水处理;节能

中图分类号:V444.3+7文献标识码:A文章编号:

引言:

工业锅炉水处理既关系到锅炉的安全运行,也关系到锅炉的节能降耗。据统计,我国目前有各类工业和生活用锅炉约55万台,每年消耗燃煤近6亿吨。做好工业锅炉水处理节能工作,对提高锅炉热效率,促进企业节能降耗具有重要作用。本文主要分析工业锅炉水处理节能降耗技术现状及存在的问题,并提出如何推广先进的水处理节能技术的对策和措施,为广大工业锅炉使用单位推动水处理节能技术提供参考。

1.工业锅炉水处理节能技术现状

1.1 给水杂质含量较高,锅炉结垢问题普遍存在

当前我国约90%的工业锅炉采用一级软化处理水作为补给水。软化水只除去了水中的硬度杂质,没有除去水中的阴离子杂质、溶解氧及碱度,是一种不纯净的水。工业锅炉水质国家标准中只要求给水硬度小于、等于0.03mmol/L,这种水也含有一定量的残余硬度。一些单位由于水处理作业人员配备率低,设备运行管理水平差等原因,水处理设备长期处于失控运行状态。以上两方面导致工业锅炉结垢腐蚀率很高。沿海的每年枯水期(一般每年持续3~4个月)发生海水倒灌的地区和高硬度、高碱度水地区,一级软化器出水无法除去全部硬度,也造成了锅炉结垢严重。用软化水作补给水的锅炉没有办法完全避免结垢。

1.2 锅炉排污率高,热量浪费严重

为了有效的提升锅炉蒸汽的质量,保证锅炉用水达到相应的标准,应该对锅炉进行排污。大部分工业锅炉使用软化水作为补给水,这些锅炉的水中含有大量的固形物质。很多单位为了降低水中杂质的浓度,就对锅炉进行排污,保证水质达到相应的标准。在排污的过程当中缺乏必要的管理和热量回收手段,造成了锅炉极大的热量损失,随着排污率的增加,这种热量损失也随之不断的增加。很多水质含盐量较高的沿海地区,随着枯水期的到来,海水倒灌引起水质硬度上升,极大的提高了锅炉的排污率,造成锅炉热效率的降低,同时也造成大量的水资源浪费,增加了燃料的消耗,同时排放出的污水也造成了环境的污染。

1.3 冷凝水未回收或因污染严重无法回收利用

锅炉冷凝水所具有的热量可达蒸汽全热量的20%~30%。回收冷凝水的热量并加以利用,既可提高锅炉给水温度,也可减少锅炉补给水量,是提高锅炉的热效率的有效途径。目前,工业锅炉冷凝水很多没有回收。主要有以下三个原因: 一是锅炉设计安装时没有考虑冷凝水回收; 二是企业因冷凝水回收装置一次性投资较大,企业不愿意安装。三是一些企业虽有回收装置,但凝结水杂质多,因没有采取相应的水处理措施, 冷凝水不合格而无法回收利用。软化水作补给水的锅炉冷凝水因含有二氧化碳而导致 pH 值偏低,回水系统二氧化碳的腐蚀严重,冷凝水含铁量高,水发红、发浑。这种水若进入锅炉,不仅会导致受热面结生铁垢, 而且会引发受热面炉管电化学腐蚀。这种水不进行净化是不能回收、利用的。现场检测发现, 有的冷凝水全铁离子质量浓度高达300mg/L。有的冷凝水回收系统存在疏水器失灵,漏汽量过大的问题,造成热量和水量的浪费。

1.4补给水处理设备再生剂比耗高

当前我国普遍使用的钠离子交换器的盐耗一般在250~500g/mol。即每置换出水中20g钙离子或12g镁离子,就需要使用250~500g食盐。由于钠离子交换器的使用,使地下水不断地遭受食盐的污染,导致地下水中钠离子的含量逐年上升。离子交换除盐系统中,废液和废水的量很大,一般约相当于其处理水量的10%。交换器再生后,正洗用水的量对于H型树脂,一般约为其树脂体积的7倍;对于强碱性OH型树脂约为其体积的10倍;对于弱碱性OH型树脂,其正洗水量则更大。清洗水常采用的是纯水或是该交换器的前一级交换装置的出水,盐耗或比耗高,进而会造成再生用水量大。目前,这些水基本上没有回收,导致用水浪费严重。降低所用再生剂的比耗,是提高离子交换除盐经济性的主要措施。

2.工业锅炉水处理节能对策

2.1 改进锅炉水处理方式

随着科技的发展和水质纯化技术的进步,对工业锅炉传统水处理方式进行改进、优化的条件已经具备。实践证明,采用良好的锅外水处理,辅以锅内加药水质调节,是防止工业锅炉结垢的最佳方式。工业锅炉的补给水率一般都超过50%,因此水处理工艺及补充水质量直接影响锅炉结垢倾向。锅炉补给水处理方面,当原水总硬度大于615mmol/L,一级软化器出水水质达不到要求时,可采用两级串联或并联的钠离子交换系统。原水碳酸盐硬度较高时,可采用弱酸阳离子交换系统或不足量酸再生氢离子交换剂的氢钠离子串联系统处理。氢离子交换器应采用固定床顺流再生,出水应经除碳器脱气,这个系统运行控制相对复杂。

用软化加反渗透代替传统的软化或单纯锅内加药被认为是最佳的工业锅炉补给水处理方式。反渗透制水技术成熟,脱盐率高,自动化程度高,投资成本也较低。采用这种方式,锅炉补给水质量大大提高,可极大降低锅炉的结垢速率和排污率,提高了蒸汽品质。但反渗透设备日常运行、维护要求相对较高。高盐碱地区和沿海地区的锅炉采用这种方式可有效解决目前存在的一级软化处理不足的问题。反渗透系统脱盐率下降时,要对膜进行清洗、除污垢;较长时间停止运行时,要对膜采取保养措施。采用这种水处理方式时,运行阶段锅水不用控制碱度指标,只控制pH,即可控制锅炉结垢速率

锅内水质调节方面,应采用定期的加药方式。添加有机的阻垢缓蚀剂还可降低泄漏进入锅炉内的少量成垢杂质和残余硬度,在运行状态清除部分炉管表面沉积物,而且不会增加锅水的溶解固形物。工业锅炉用缓蚀阻垢剂的性能应符合阻垢率≥85%、缓蚀率≥98%的要求。

在排污控制方面,应安装锅炉自动排污装置合理控制锅炉排污率。以软化水为补给水,或单纯采用锅内加药处理的锅炉的正常排污率应控制在5%~10%,对碱度较高的原水,若采用软化水后加酸进行降碱处理,锅炉排污率可降至5%左右;以除盐水(或纯水)为补给水的锅炉的正常排污率不超过2%。排污量的下降可进一步减少燃料、热量及水量的使用,对提高锅炉热效率有较大帮助。

2.2 定期对锅炉除垢

保持锅炉受热面清洁是确保锅炉高热效率的前提之一。对于工业锅炉,当水垢厚度达到 1mm 及以上或受热面严重锈蚀时, 应进行除垢。直流和贯流锅炉出现排烟温度升高或出力下降时应进行除垢。工业锅炉清除受热面 1mm 的水垢可提高锅炉效率 3%~5%。工业锅炉除垢的方式有酸洗除垢、碱煮除垢和运行除垢三种方式, 其中酸洗除垢的效果最好。碱煮除垢等因水垢类型的不同而异,碱煮完毕还要及时清除锅内脱落的水垢, 以防止因脱落的水垢堵塞或淤积在受热面, 而发生过热烧损。在运行除垢可以避免停机的麻烦,但时间较长,成本和运行控制要求相对较高。在运行除垢时, 锅水水质必须要符合 GB/T1576的规定,而且要科学控制加药量、排污率和锅炉负荷, 防止除垢药剂被蒸汽携带而影响蒸汽质量。工业锅炉除垢采用碱煮加酸洗的方式或直接酸洗,一般情况下, 碳酸盐够采用适当浓度的盐酸进行清洗,硅酸盐垢采用氢氟酸进行清洗。锅炉酸洗除垢要制定合适的程序和工艺才能确保最大的除垢率和最小的腐蚀速度,保证锅炉的安全经济运行。

3.结语

工业锅炉水处理节能降耗是一个系统工程,应从锅外补给水处理系统选择、锅内辅助加药、水处理设备经济运行、水垢预防与清除等各个方面综合考虑,而且要同锅炉的节能改造相配合。应根据工业锅炉的实际情况,认真分析节能潜力来确定最佳的节能措施,才能实现最大的节能效果。

参考文献:

[1]李茂东,黎华,工业锅炉能耗现状分析与节能措施[J].石油和化工设备, 2009,

[2]李茂东.工业锅炉除垢技术现状与展望[J]1清洗世界,2006, 22(11): 33-361

[3]王善武;我国工业锅炉节能潜力分析与建议[J];工业锅炉;2005年01期

[4]宋业林 宋襄翎,水处理设备实用手册 北京:中国石化出版社,2004

纯碱在污水处理中的作用篇5

[关键词]煤化工;零排放;超滤;反渗透;正渗透;蒸发结晶

中图分类号:V512 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0020-01

随着煤化工项目的不断发展以及日益严重的水资源和环境污染问题,工业污水的污染已经成为我国经济发展的绊脚石,同时在全球范围内也引起了相关专家和学者的共同关注。怎样平稳地过渡--既不伤害生态环境,又能发展工业,是全球面临的共同课题。有效的水资源管控和废水的回收利用是污水零排放的前提和保障。

一、煤化工污水的特点分析

要实现污水回用并实现“零排放”,首先需确定回用水用途以及蒸发结晶后盐的处理办法,从而确定处理后水质、水量等数据,在此基础上考虑工艺的可行性,以及投资、运行费用及设备维护等因素,采用最佳的处理方案确保系统高效、稳定、可靠运行。

煤化工污水具有成分复杂且水量较大的特点,一般包括煤气化污水、循环水排污、化学水再生水、各装置生产污水以及生活污水等,其中煤气化污水具有高COD、高氨氮、含盐量高(硬度、硅)等特点,也是最难处理的一股水,循环水排污水及化学水再生水具有含盐量高(硬度、硅)的特点,各装置生产污水及生活污水具有高COD的特点。

二、各阶段工艺选择

(一)生化处理阶段

由于煤化工污水具有高COD、高氨氮的特点,所以在污水前期处理阶段采用传统生化处理方法去除水中COD和氨氮。并在生化处理的末端增加浸没式超滤作为去除COD、SS、胶体的最后一个单元,产水可以达到COD

(二)除盐阶段

化学水再生水与循环水排污水与浸没式超滤出水混合可以直接进入除盐单元。除盐单元主要包括浓缩单元和结晶单元。

1、浓缩单元

浓缩单元包括预处理单元(高密池+砂虑)、反渗透单元、离子交换单元、正渗透单元。

1)预处理单元

混合水质中钙镁硬度、悬浮物、胶体等较高,预处理是通过投加软化药剂去除水中的悬浮物、硬度、部分COD及胶体硅。

药剂软化法主要是投加化学药剂(烧碱、石灰、纯碱等),通过化学反应使钙镁离子沉淀析出,从而降低水的硬度。根据生产废水水质特点(硬度高、碱度低),考虑采用烧碱-纯碱软化法(表1)。

烧碱-纯碱软化法药剂投加量低,药剂费用较低,除镁效果好等优点。

2)超滤

预处理后的水总硬小于60,钙硬在20左右。随后进入超滤,进一步去除水中的胶体细菌、大分子有机物等。超滤膜孔径在1-50nm。

3)反渗透(RO)单元

反渗透是借助于选择透过性膜的性能,以压力差为推动力的膜分离技术,当系统中所加的压力大于溶液渗透压时,水分子不断的透过膜,经过产水流道流入中心管,然后在出水端流出,进水中的杂质如:离子、有机物、细菌等被截留在膜的进水侧,然后在浓水端流出,从而达到淡水净化的目的。反渗透的出水浓水进入正渗透,产水可回用。

4)正渗透(FO)单元

FO正渗透技术,是一项引进技术,正渗透膜依靠原水和汲取液间的自然渗透压,使水分子通过渗透膜,从低渗透压测到高渗透压测。系统包括:正渗透本体系统、汲取液回收系统、浓水脱氮系统、产水精处理系统。

正渗透技术主要特点:常温常压运行方式、可选用合成材料,浓缩倍率达3~5倍,浓缩液TDS 180000~250000mg/L。

2、蒸发结晶单元

选择两效结晶TVR蒸汽再压缩处理工艺,结晶干燥系统主要由结晶器、TVR蒸汽再浓缩、盐浆脱水、冷凝液换热、二次蒸汽冷却等单元组成。

1)两效结晶器

两效蒸发是将两个蒸发器串联运行的蒸发操作,使蒸汽热能得到多次利用,从而提高热能的利用率。以两效蒸发器为例,第一个蒸发器(称为第一效)以生蒸汽作为加热蒸汽,第二效以前一效的二次蒸汽作为加热蒸汽,从而可大幅度减少生蒸汽的用量。每一效的二次蒸汽温度总是低于其加热蒸汽,故多效蒸发时各效的操作压力及溶液沸腾温度沿蒸汽流动方向依次降低。

两效蒸发器的主要特点如下:

i)使用生蒸汽加热,需要消耗大量蒸汽,相对电能消耗较少;

ii)前一效蒸发器内蒸发时所产生的二次蒸汽用作后一效蒸发器的加热蒸汽,可节省一部分的蒸汽使用量;

iii)设备占地面积较大。

2)热力蒸汽再压缩技术―TVR

根据热泵原理,来自沸腾室的蒸汽被加压到较高压力,此时,其所对应饱和蒸汽相对加热室的蒸汽温度更高,蒸汽则可被再次利用,而采用蒸汽喷射压缩器即可达到要求。根据其效能特点,使用一台热力蒸汽压缩器所节约的能源与增加一效蒸发器所节约的能源相当。因此目前被较为广泛地使用,但热力蒸汽压缩器的操作需一定数量的鲜蒸汽,即动力蒸汽,大约可节能60%。

来自全厂的中低压蒸汽经减温减压进入TVR喷射器,与来自一效结晶器单元的二次蒸汽及冷凝液混合,实现二次蒸汽的再浓缩,之后进入换热器,提供换热需要的热源。

3)盐浆脱水

来自结晶器的压力流盐浆进入旋流分离器,实现硫酸钙与盐浆的分离浓缩,浓缩后的盐浆直接进入离心脱水机进行脱水,产生的混合固体外运处置。

三、结论

要达到煤化工污水“零排放”的目的,就必须对污水深度处理回用。煤化工污水量大、水质复杂,其较高的含盐量利用成熟的反渗透技术及正渗透技术处理较为经济可行。再利用蒸发结晶技术将浓盐水收集填埋,从而实现煤化工污水“零排放”。

参考文献

[1] 胡小武.高效反渗透废水处理工艺在电厂废水零排放中的应用[J].神华科技.2011(05):92-96.

纯碱在污水处理中的作用篇6

关键词:氯碱;废水处理;回用

氯碱化工工业主要通过电解饱和食盐水制备氯气和氢气,同时生产氢氧化钠。另外,氯碱工业中还有其他的产品,如PVC和高纯盐酸等,其下游产品广泛应用在冶金、纺织及石油化工行业中。在氯碱化工企业运行中,产生大量的工业废水,其成分较为复杂,对环境的影响较为严重。另外,我国是一个严重缺水的国家,属于世界上12个贫水国之一,淡水资源不及世界人均资源的1/4,进行节水工作是我国可持续发展的重要组成部分。因此,加强氯碱企业的废水处理,同时加强废水处理后的循环使用,对于环境保护和节水国策都具有重要的推动作用。

1氯碱化工企业生产废水的主要危害

氯碱化工企业工序众多,不同的工序产生的废水品质存在较大的差别,因此其废水的危害性较强。在氯碱企业中工业废水的主要来源有二:其一是氯碱,其二是PVC生产工段。其中,氯碱生产过程中的废水主要有化盐工序的预处理水、不同工序中的酸碱废水。PVC生产工段的废水主要包括电石渣废水、PVC聚合水及氯乙烯合成废水等。氯碱企业运行中,消耗的水量较多,其中包含大量的冷却水、冷凝水及酸碱水等,巨大用水量给废水处理工作带来了极大的困难。另外,由于不同的工段其工艺特点不同,因此不同工序中产生的废水品质有极大不同,总体而言,氯碱企业的工业废水中含盐量较高,尤其是氯离子含量较高,另外用于生产的辅料和溶剂也较多。一般情况下,该废水中的污染成分浓度较高,且不易降解。另外,企业运行中的生活污水也是水污染的重要组成部分,该部分的主要污染成分为悬浮物、PH值及COD。氯碱行业的废水中含盐量较多,如果不能进行有效地处理,会对工农用水和居民用水健康带来较大的威胁。氯离子超标会导致土地盐碱化程度加深,导致农业减产。因此,必须对氯碱企业产生的废水进行有效的处理。

2氯碱化工废水处理方法分析

氯碱废水中污染成本较多,且排放量相对较大,因此处理难度较大。一般而言,化工类废水的处理方法主要有物理方法、化学方法和生物处理方法。随着化工生产工艺和产品体系的不断增加,化工企业产生的废水中的污染物种类和含量也随之出现变化,使得传统的废水处理方法在某些处理环境中不能得到较好的应用,因此一些新型的水处理工艺方法受到关注和发展,例如,高级氧化法是一种新型水处理工艺,具有处理效果好,一般成本相对较高。

2.1物理方法

物理方法是利用物理过程来对水中的污染物进行分离处理,处理过程中不存在化学反应。主要有萃取、吸附和反渗透方法。萃取法。萃取法是利用萃取剂对废水中的污染物进行萃取分离的方法。一般情况下,萃取剂不溶于水,并且污染物在萃取剂中的溶解度要高于在水中的溶解度。通过这种溶解度的差异实现分离的目的。萃取法应用过程中,由于后续萃取剂与污染物的分离过程较为繁琐,且分离成本相对较高,一般只用于小规模的水处理过程。吸附法。利用吸附剂来对水中的污染物进行吸附,从而完成污染物和水的分离。工业上常用的吸附剂有分子筛和活性炭。由于吸附剂的吸附能力有限,因此使用该方法时需要使用大量的吸附剂,因此成本相对较高。反渗透法。反渗透即利用半透明的选择透过性来进行分离的方法。该方法使用中,推动力为反向作用压力。利用压力降浓度高的溶液中的溶剂通过半透膜进入稀相,从而实现分离目的。

2.2化学方法

应用较多的化学方法有混凝法、电化学方法和盐析法。混凝法。废水中的污染物多以胶体的形式稳定存在于水相中,混凝法即利用水相中添加混凝剂,从而打破水相中污染物的稳定性,使得污染物在混凝剂的作用下形成沉淀,从而实现最终的分离。工业应用中,常见的混凝剂主要有硫酸铝和氯化铁。该方法应用工艺简单,成本较低,但后续沉淀物的分离工序较为繁琐,也是影响该方法规模使用的主要因素。电化学法。电化学应用的主要方法有絮凝法和磁分离法。电化学絮凝法的作用原理和絮凝法类似,即利用电子的作用打破水相的稳定性,从而使得污染物形成沉淀,从而分离。磁分离法即电生磁后,利用磁种吸附污染物,使得水相中的污染物浓度降低,水相进行净化。盐析法。通过加入含铁离子盐打破稳态。该法使用简单、费用较低。多作为初级处理过程。

2.3生物方法

生物处理方法主要有好养细菌处理方法和厌氧细菌处理方法,生物处理方法即在细菌的作用下,将微生物进行分解,使得大分子的有机物分解为小分子的无机物,从而降低水体中的COD数值,从而降低水体污染。一般而言,生物方法具有灵活性和高效率等特点。

3结语

氯碱行业需水量较多,因此产生的污水水量也较多。另外,氯碱污水具有成分和组成复杂,处理相对较为困难。本文结合相关氯碱企业的实际应用对废水的处理工艺和回水处理进行简单介绍,以期为相关企业提供借鉴和参考。

参考文献:

[1]和世超.氯碱化工废水处理技术应用研究[J].广东化工,2015,42(17):143-143.

[2]张艳君.氯碱化工企业废水综合利用技术研究[J].化工管理,2016(21).

[3]邱会静.氯碱厂电解装置废水工艺改造及废水回收利用[D].北京化工大学,2015.

纯碱在污水处理中的作用篇7

在解决全屋净水的方案当中,可以说,软水的使用量是比较大的。软水就是将相对硬度高的水,经软化处理设备软化而得到的。水的硬度大小,是指水中的钙(Ca)镁(Mg)的含量多少而定的。家庭使用的软化水处理设备为叫软水机,它是以钠(Na)离子交换树脂进行水的软化处理的,将含有较高Ca、Mg离子的水(硬水),通过钠离子交换树脂层之后,水中的Ca、Mg离子即与树脂中的钠离子进行交换,Ca、Mg留在树脂中,树脂中的Na等量的排入水中,从而使硬水得到软化。

由于树脂中的Na离子是有限的,在处理过一定数量的水以后,Na离子就会不断减少,甚至全部交换出去,这就使软水机失去其应有的作用,要恢复其原有的功能,需要用盐水浸泡交换树脂,这个过程一般叫做“复生”。因盐的成分是氯化钠,(NaCl),在“复生”过程中盐水中的Na离子经过交换,重新回到树脂中,软水机的功能就恢复了。因此,软水机在使用的过程中需要不断地加盐。

这样就造成使用过的盐随着水排放到河流当中,会形成土壤盐碱化,有二次污染问题。因此,无盐软化的技术用于全屋净水当中,就可以避免二次污染的问题。

无盐软化的全屋净水方案,其核心还是RO技术,即消费者家中配一台800加仑的纯水机就可以解决全屋用水的问题。这种纯水机与普通的纯水机相比,RO膜前边的几级过滤滤芯是复合滤芯,经过复合滤芯过滤的水是净水,净水中是含有盐,净水再通过RO膜之后变为纯水。

这个在全屋净水解决方案中,没有软水机,软水是如何产生的呢?这台全屋净水机的产生出的软水,对是对经过复合滤芯过滤的净水与RO膜过滤之后的纯水按照一定比例勾兑之后,使净水中的含盐量淡化,让水的TDS(水的硬度)值低于150,因此不用盐就变为软水。这样洗衣和洗浴等就可以用软水,厨房用喝的水则直接从800加仑的纯水机器直接引出。

通常我们常见的全屋净水方案都是先配一个前置过滤器,再将水软化,最后纯化。而采用无盐软化全屋净水解决方案,只需要一台大流量的纯水机即可,需要配备的设备简化了,安装更为简单,同时还不存在二次污染,因此,也是一个不错的解决方案。

小知识:鉴别水质的几个关键数值TDS值:硬度值

TDS是英文totaldissolvedsolids的缩写,中文译名为溶解性总固体,测量单位为毫克/升(mg/L),它表明1升水中离子状态下溶有多少毫克溶解性总固体(污染物、杂质、不明化学物、离子、矿物质)。

TDS这个词是舶来品,在美国、台湾的水处理领域广泛使用。TDS值的测量工具一般是用TDS笔,其测量原理实际上是通过测量水的电导率从而间接反映出TDS值。在物理意义上来说,水中溶解物越多,水的TDS值就越大,水的导电性也越好,其电导率值也越大。从纯净水和净化水的意义上讲,主要看TDS值,TDS值越小,说明水越纯净。

TDS是个相对值,它不能作为饮用水的唯一标准,因为蒸馏水的TDS值是0,而蒸馏水在日常生活中是避免饮用的。TDS≤150的水即为软水。

PH值:酸碱值

PH值是指酸碱度,也称氢离子浓度指数,是溶液中氢离子活度的一种标度,也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。通常情况下pH值是一个介于0和14之间的数,当pH7的时候,溶液呈碱性,当pH=7的时候,溶液为中性。由于不源水的水质不同,水处理的工艺等因素不同,一般自来水的PH值在6.5~8.5之间。软水为弱酸性水,纯净水属于软饮。

ORP值:离子值

纯碱在污水处理中的作用篇8

关键词:循环经济 生态产业链 生态园区 环境污染 

 

城市企业内部循环经济模式 

 

企业内部的循环经济,即单个企业内部的小循环,是通过合理组织企业内各工艺之间的物料循环,优化生产链条,以减少生产过程中物料和能源的使用量, 同时最大限度地利用废弃物资源,减少废弃物和有毒物质的排放。循环经济在这一层次依托的是清洁生产,通过清洁生产实现企业内部资源的循环利用。主要表现为:首先,从源头削减进入生产过程的物质流量,以主动的方式减少了废弃物的产生;其次,采取一定的技术工艺对生产环节中的废弃物进行综合利用,打造企业内部的物质循环,进一步减少了企业所产生的废弃物;第三,以新的思维来设计产品,使得产品在使用寿命终结后,便于回收和重复利用。 

企业是城市经济体系的具体组成部分,通过企业微观循环经济的发展可实现城市宏观循环经济的目标。山东青岛在发展企业内循环经济的过程中,以支柱产业、重点行业和资源消耗大、环境污染严重的企业为重点,通过政策、资金等方面的支持,鼓励企业加快技术创新,自觉主动实施、推进循环经济。 

目前,山东青岛已有223家企业通过了清洁生产审核,377家企业通过ISO14001环境管理体系认证,青啤集团公司等50家企业被树为循环经济示范点。以海尔集团、青啤集团为代表的企业,通过发展循环经济,实现了污染物的最小排放,最大限度地提高了资源、能源的利用效率;青钢集团通过建立多层次节能目标考核机制,调动全公司各方面节能降耗积极性,通过技术节能,调整和优化工序以及产品结构。2008年吨钢能耗实现651千克标煤/吨,比2007降低了2千克标煤/吨,共实现节能效益2000余万元。余能发电水平进一步提高,2008年自发电总量10566万kWh,比2007年同期增加2461万kWh,自发电占总用电比率达到13%。高炉转炉煤气回收利用水平进一步提高,吨钢回收达到95 m3/t,每年利用率提高10%。成功破解了钢渣、白泥资源化利用的难题,固体废弃物100%实现循环利用,实现了节能减排的新突破。 

 

城市生态产业链循环经济模式 

 

由于单个企业的清洁生产以及企业内部的循环只是在企业内部进行,具有一定的局限性,可能有一部分废料和副产品, 经过企业内部循环后仍然无法消解,也就是说,不是每个企业都有能力充当自身废弃物的循环使用者。但是,依照工业生态学的理论,经济系统中是存在着工业生态群落的,各行业部门之间存在着“工业代谢”关系,即一个企业的废弃物可被另一个企业作为生产原料,废弃物的资源化突破了企业内部局限,企业自身所无法处理的废弃物可以在更大的范围内获得消解,生态循环产业链就是根据这种原理建立起来的。 

企业之间资源的循环通常以循环经济产业链形式出现,把城市内不同的企业联合起来形成共享资源和互换副产品的产业共生组合,使得一家企业的废气、废热、废水、废物等成为另一家企业的原料和能源。因此,通过构建企业之间生态产业链,可以实现物质和能量的企业间循环。 

山东青岛各企业在循环经济理念的指导下,在企业内部全面实施清洁生产的同时,积极探索企业间互利共生关系,构建生态产业链,实现资源充分利用。 

以青岛碱业股份有限公司为代表的化工、电力企业形成的产业链(见图1),最大限度实现了企业间资源的循环利用,对实现山东青岛可持续发展具有很重要的意义。 

青岛碱业、华电青岛发电有限公司、青岛发电厂三家企业成功开发了具有国际领先水平和拥有完全自主知识产权的白泥与二氧化硫双向治理技术,开辟了一条实现纯碱行业白泥资源化利用的最有效途径,发明了一种技术可靠、经济运行的电厂脱硫新工艺。白泥与二氧化硫双向治理技术的特点是白泥用量大、无残留,效益好,以废治废,节能节材,同时解决了电厂脱硫和碱厂白泥治理两个难题。采用白泥与二氧化硫双向治理技术,不但摆脱了使用石灰石法脱硫存在的二次污染(石膏、废水),设备易结垢的缺点,两家发电厂每年由此可以节约海水74500万吨、电力6784万kWh、石灰石1.287万吨。采用这一技术所节约的电量,相当于山东青岛内四区居民一个月的用电量。  

2004年,青岛碱业与中国科学院海洋研究所联合,成功开发了具有国际领先水平的“化学工业固体废弃物资源化利用技术”,该技术在青岛海芙特生态科技有限公司实现产业化,建成了规模为2万吨/年,以白泥为载体的“生态宝”生产装置。该产品被用于海产品养殖业,可以使海产品的产量提高30%—50%,并减少抗生素的使用,提高了食品安全性。自2005年5月份投产以来,产品一直供不应求。 

青岛海晶化工集团有限公司在电石法PVC树脂生产过程中产生的电石泥用于纯碱生产,不仅能使氯碱行业的电石泥得到资源化利用,大大缓解青岛海晶化工等氯碱行业的环保压力,同时又使纯碱行业节约石灰石和煅烧石灰石所需要的无烟煤,每年可实现节约效益700万元,节省的石灰石还可发展下游产品,形成新的经济增长点。另外,电石泥渣浆温度为60至75摄氏度,碱业股份还可以利用这部分热量,节省能源。而海晶化工将电石泥浆直接送到碱业股份的生产线上,每年可节约电石泥处置费约400万元,实现了企业间的互利共赢。 

 

煅烧石灰石制取氯化钙同时产生的二氧化碳气也是纯碱制造的重要原料,电石泥和二氧化碳气之间存在一定的平衡关系,电石泥用量大了,纯碱生产用二氧化碳气就会不足,因而限制了电石泥的用量。青岛钢厂石灰窑产生的二氧化碳气用于纯碱生产,可以扩大电石泥的利用。 

青岛青碱建材有限公司(原青岛水泥厂),通过不断地进行技术改革和创新,将钢渣、粉煤灰、沸石、白泥、塔疤等工业固体废弃物变成水泥原料,形成了一个处理工业废弃物的产业链关系,化工和钢铁生产企业“下游”的生产废料变成了水泥生产的“上游”原材料,青岛青碱建材公司循环经济的发展和周围大型企业完全成为一个闭合的发展圈,实现了经济效益和社会效益的“双丰收”。2003年,该公司又成功开发出以钢渣和粉煤灰为原材料的新型建材产品矿渣粉。矿渣粉的使用范围广阔,现在已经是大型建筑工地混凝土的主要掺和物料之一。 

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