魏永杰　康雪晶

【摘 要】本文主要對(duì)二氧化氯用于不同的工業(yè)廢水處理當(dāng)中應(yīng)用進(jìn)行了分析。由研究所得知，二氧化氯在對(duì)工業(yè)廢水的處理方面，具有操作方便、工藝簡(jiǎn)單、效果好以及投資少等優(yōu)點(diǎn)。基于這些好處的考慮，我們國(guó)家不僅應(yīng)該對(duì)二氧化氯進(jìn)行大力發(fā)展，同時(shí)還要促進(jìn)對(duì)它的應(yīng)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(yīng)用與研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和作用機(jī)理。

【關(guān)鍵詞】 二氧化氯 工業(yè)廢水 應(yīng)用

1 引言

作為一種具備強(qiáng)氧化性的氧化劑，二氧化氯在其氧化過(guò)程中極少產(chǎn)生有機(jī)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(dāng)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(yīng)用

2.1 二氧化氯在處理印染廢水中的應(yīng)用

二氧化氯在對(duì)印染廢水進(jìn)行處理時(shí)，主要是依靠氧化作用對(duì)染料的助色基團(tuán)和發(fā)色基團(tuán)進(jìn)行破壞，從而達(dá)到比較明顯的脫色效果?；瘜W(xué)需氧量作用的選擇性比較大。對(duì)偶氮染料，硫化染料，陽(yáng)離子染料等一些易氧化的染料都有比較好的去除化學(xué)需氧量和脫色的效果。

對(duì)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(duì)廢水當(dāng)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(guò)濾，吸附等組合進(jìn)行使用才會(huì)達(dá)到處理的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，通過(guò)二氧化氯對(duì)印染廢水進(jìn)行處理已經(jīng)得到了一些進(jìn)展，尤其是脫色的效果比較好。所以，具有很廣闊的應(yīng)用前景。

利用二氧化氯對(duì)印染廢水進(jìn)行脫色試驗(yàn)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(dāng)染料和二氧化氯這兩者的量濃度比達(dá)到1：0.24的時(shí)候，兩種染料脫色率都可超過(guò)90%；當(dāng)二氧化氯量比較足的時(shí)候，脫色率和染料初始的濃度基本沒(méi)有什么關(guān)系；活性艷紅x-3b的脫色率會(huì)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(huì)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(yīng)的速度比較快，反應(yīng)15分鐘能夠基本完成；溫度對(duì)于活性艷紅x-3b的影響不大，但是對(duì)于活性艷紅k-2bp脫色反應(yīng)就有比較大影響[1]。

采用混凝—二氧化氯組合法對(duì)印染廢水進(jìn)行處理，去除率色度為95%，化學(xué)需氧量為8215%～8317%，BOD為96%，SS為6712%～7515%，S2-為8615%～9813%，可見(jiàn)出水水質(zhì)色度去除率高，無(wú)返色現(xiàn)象，化學(xué)需氧量等指標(biāo)能達(dá)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、動(dòng)力能耗少、操作管理方便、工程造價(jià)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(yīng)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(duì)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(qiáng)氧化劑，具有操作簡(jiǎn)便安全，氧化性強(qiáng)，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?dú)?。徹底消除氰化物的毒性?/p>

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(yàn)方法：通過(guò)二氧化氯的反應(yīng)器，產(chǎn)生出二氧化氯，再經(jīng)過(guò)負(fù)壓系統(tǒng)進(jìn)入到反應(yīng)器當(dāng)中，和調(diào)好PH值的含的氰廢水進(jìn)行反應(yīng)，不能及時(shí)進(jìn)行反應(yīng)的二氧化氯會(huì)在吸收瓶當(dāng)中被吸收掉。

結(jié)論：一是PH值是二氧化氯去除氰化物關(guān)鍵的因素，當(dāng)PH值為10的時(shí)候，二氧化氯去除氰化物的效果很明顯，去除率能夠達(dá)到95%以上，而且接觸反應(yīng)的時(shí)間比較短；二是反應(yīng)的時(shí)間對(duì)于氰化物的去除構(gòu)不成較大影響，一般反應(yīng)一小時(shí)就可以達(dá)到反應(yīng)兩小時(shí)去除率的95%以上，但是考慮經(jīng)濟(jì)原因，反應(yīng)的時(shí)間應(yīng)以一小時(shí)為宜；三是提高體系反應(yīng)的溫度對(duì)于提高除氰的效果沒(méi)有顯著的影響；四是在某個(gè)特定的PH值時(shí)，使二氧化氯的量增加有利于氰化物分解氧化。但是當(dāng)[ClO2]/[CN-]=6.5時(shí)，去除率已經(jīng)接近100%，考慮經(jīng)濟(jì)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(guò)二氧化氯對(duì)含氰廢水進(jìn)行處理，使用十分安全，方便。對(duì)氰化物去除率比較高，經(jīng)過(guò)處理后的廢水當(dāng)中氰化物含量能夠達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)，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(yīng)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(duì)人體有非常大的危害。含酚污染物如果進(jìn)入到水體當(dāng)中，其含量在達(dá)到0.1mg/L至0.2mg/L時(shí)進(jìn)入人體就會(huì)把人體細(xì)胞中的蛋白質(zhì)變性，同時(shí)殺死細(xì)胞，就會(huì)導(dǎo)致貧血，頭暈等各種不適癥狀，而且還會(huì)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(jì)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(chǔ)備液，20%的碘化鉀溶液，蒸餾水，緩沖溶液等；試驗(yàn)的方法：首先配置100ml的苯酚溶液，把反應(yīng)的溫度設(shè)置成25±0.5℃，同時(shí)把添加進(jìn)去二氧化氯。再選擇不同的反應(yīng)時(shí)間把其取出來(lái)進(jìn)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(tuán)型存在的少數(shù)化合物之一。其熔點(diǎn)為-59℃，沸點(diǎn)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(shí)，液態(tài)二氧化氯是深紅色的。在溫度地域-59℃時(shí)，二氧化氯是橙黃色的固體。當(dāng)溫度是25℃時(shí)，液相當(dāng)中二氧化氯的濃度為氣相當(dāng)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(huì)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(jìn)行存儲(chǔ)，能夠使水溶液穩(wěn)定性得到保證。因?yàn)槎趸鹊膹?qiáng)氧化性，就不會(huì)產(chǎn)生致癌的物質(zhì)，有著非常大的優(yōu)勢(shì)，所以二氧化氯的應(yīng)用領(lǐng)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(jī)制就是通過(guò)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(jī)物，再把其降解成無(wú)害的二氧化碳和水。

本次試驗(yàn)得出，對(duì)1mg的苯酚廢水進(jìn)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(shí)，廢水的處理時(shí)間會(huì)大于30分鐘，處理的溫度為室溫。通過(guò)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(dāng)中，攪拌均勻之后，再保持一定的時(shí)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(yīng)用

由于廢水中的甲醇含量和含鹽量比較高，再加上甲醇?xì)⒕淖饔?，溫度也不恒定，采用好氧，厭氧等工，?xì)菌是很難生長(zhǎng)的，所以使廢水達(dá)不到排放的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)采用混凝—二氧化氯氧化工藝，使得處理后的廢水化學(xué)需氧量排放的濃度降到200mg/l左右，而且對(duì)水中的色、味去除能力很強(qiáng)，解決了現(xiàn)有的因細(xì)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(yīng)用

在油田水處理系統(tǒng)中微生物污染十分嚴(yán)重，產(chǎn)生生物膜和粘泥的大量細(xì)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(yán)重。使用強(qiáng)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(jié)語(yǔ)

目前，二氧化氯應(yīng)用領(lǐng)域幾乎已經(jīng)涉及到了各個(gè)行業(yè)與人們生活當(dāng)中。特別是二氧化氯生產(chǎn)過(guò)程十分簡(jiǎn)單，見(jiàn)效快，投資少，不但可以有效的發(fā)揮本身特性，還能夠促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展和繁榮[7]。但是我國(guó)的二氧化氯在生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品品種上和國(guó)外相比有一定差距，很難滿足國(guó)內(nèi)巨大的需求，我國(guó)的二氧化氯生產(chǎn)正處在一個(gè)起步階段，所以加大二氧化氯的生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)，推動(dòng)二氧化氯在我國(guó)的廣泛應(yīng)用，前景十分廣闊。使用二氧化氯處理工業(yè)廢水，也會(huì)加快我國(guó)工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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

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