高濃度化學清洗廢液處理技術的應用與展望

趙蕊 李冬雪 王嘉麒

摘?要：對高濃度化學清洗廢液的水質特征、現有處理技術進行了分析總結，指出了當前化學清洗廢液處理技術的不足及今后的重點研究方向，對推進高濃度化學清洗廢液處理的進步有一定的借鑒意義。

關鍵詞：化學清洗廢液;處理技術;應用;展望

1.引言

當前，冶金業、煤化工業等企業對設備和管道進行清洗后，將產生大量的高濃度化學清洗廢液。這些廢液中除了清洗劑，還含有大批從垢物中溶解出來的重金屬鹽類[1]?；瘜W清洗廢液濃度高、化學結構復雜且組成變化大，如不加以妥善處理將嚴重污染土壤和地下水環境，并且直接危害人們的健康，其后果十分嚴重。鑒于此類廢液的危害大且處理難度大，因此，須對處理工業進行優化，在保證達標排放或回用的前提下力求處理費用最省，這符合我國關于節能環保的總體要求，具有重要的現實意義。

2.高濃度化學清洗廢液處理技術概況

化學清洗是指利用化學清洗劑對管道及設備進行化學除垢的技術措施。對于新管道和設備等的化學清洗主要須考慮進行除油、除銹、清洗和鈍化處理;而對檢修后的設備要進行酸洗、中和防銹和污泥剝離操作[2]，另外對于煉油廠和石油化工廠的換熱器還須考慮利用不同溶劑加以清洗，以除去有機垢。

目前，清洗工作已滲透到各個工業領域，尤其是石油化工行業應用更為廣泛，主要應用于在投產前對工業管道及設備的清洗過程。經調研發現，高濃度化學清洗廢液的主要水質特點為COD濃度高，懸浮物SS高，含鐵量高，同時可生化性差。因此在處理過程中的最大技術難點在于若SS和鐵處理不妥善，將直接造成對后續反滲透膜的沖擊，大大縮短水處理設備的使用壽命并且極大提高水處理成本。因此，須針對化學清洗廢液的水質特征，優化清洗廢液的處理技術，這是一個值得研究的技術難題。

3.高濃度化學清洗廢液處理技術的應用

3.1冶金化工業化學清洗廢液的處理技術

冶金化工業產生的高濃度化學清洗廢液水量大，且含有大量懸浮物，水質波動大，并且水溫較高。對于此類廢液的處理一般先要通過混凝沉淀法去除水中的懸浮物，以減少懸浮物對后續處理工業的影響。

混凝沉淀法的主要目的是去除水中的懸浮物，使之通過形成絮狀物而被沉淀去除。相比于自然沉淀，混凝沉淀大大提高混凝效率，節省占地面積，是一種應用廣泛的處理方法?；炷恋砑夹g對于懸浮物的去除效率可達95%以上，處理后的水懸浮物含量SS<30mg/L。經混凝沉淀處理過的廢水，可再經冷卻塔冷卻后循環使用，滿足水質要求。

3.2電力業

沖洗和保養廢液的特點是渾濁度高，并且還含有氨，但相比于酸洗和鈍化的混合液而言比較容易處理。處理工藝主要是包括：用風機進行曝氣，氨取游離，然后進行澄清處理，調節pH，處理后水可達到回收標準[3]。

酸洗和鈍化的混合廢液的特點是CODCr濃度很高，并且pH值偏低，處理難度較高，該廢液具體處理方法為：以風機對該廢液進行曝氣，投加氫氧化鈉，調節pH值;此后，加入次氯酸鈉，使鐵離子以氫氧化鐵的形式沉淀析出[3]。此時，廢液中的鐵離子含量、色度、懸浮物濃度以及CODCr含量均得到一定程度的削減。在此基礎上，可將處理后的廢液進行循環使用或進一步的處理。若用于循環用水，則可將企業內的廢液提前進行分類，對廢液采取科學有效的管理措施，分類處理并回用，這將大大提高廢水的重復利用率，使鍋爐化學清洗廢液得到充分利用回收，實現零排放，降低用水成本，給企業帶來巨大的經濟效益。

4.高濃度化學清洗廢液處理技術的展望

鑒于高濃度化學清洗廢液水質的復雜性，對其進行處理的難度極大且處理費用昂貴。因此，應將化學清洗廢液的收集管理與處理納入統一的管理體系，即首先根據水質特征進行分別收集，以便于后續可采用不同的水處理工藝對其加以凈化。另外，對于不同水質化學廢液的處理工藝亦可進行進一步的參數優化，以節省處理費用?？偨Y現有高濃度化學清洗廢液的處理技術后，現提出如下幾個具體的研究方向，以提高高濃度化學清洗廢液的處理效果并節省處理費用，以進一步提高清洗廢液水平，提高企業的經濟效益[4]。

（1）高濃度化學清洗廢液預處理運行參數優化研究。混凝、沉淀、微電解可作為整個工藝的預處理部分，其運行效果好壞直接關系到后續膜處理裝置的處理效果，因此需對混凝、沉淀、微電解預處理部分的運行參數加以優化。

（2）反滲透主處理工序的運行參數優化研究。反滲透作為去除廢液中CODCr的主要處理單元，其運行參數的優化對于最終出水水質及工程費用影響巨大，因此需通過對比分析，優化該處理單元的運行參數，使其高效低耗運行。同時，若經前端預處理后鐵離子含量仍達不到反滲透膜的進水水質要求，則可適當尋找其它水源對廢液進行稀釋。

（3）高濃度化學清洗廢液綜合處理效果的評價研究。通過評價各處理單元的綜合運行效果，為后續該類工程的運行提供借鑒。為此，需在不同處理段進行水質的監測，及時分析并評價各單元的廢液處理效果，以保證廢液在全流程的處理效率跟蹤。

5.結束語

目前，大多數的冶金化工企業及電力行業不具備對于高濃度化學清洗廢液的處理能力，需將廢液處理工程外包給環保公司加以處理，因此，對于加強廢液的分類管理和處理處置勢在必行。而對于環保行業來講，需對化學廢液處理工藝進行系統優化，以提升處理效率和處理效果，節省設備和藥劑開支，提高自身企業和業主的經濟效益。

參考文獻

[1]?陸韶華.化學清洗廢液及其處理[J].化學清洗，1991（01）：1-6.

[2]?鐘力群.有色冶金設備化學清洗常見問題與研究[J].清洗世界，2019（07）：10-11.

[3]?任飛，王延軍.發電廠鍋爐化學清洗廢液處理及回收利用[J].清洗世界，2019（05）：4-5.

[4]?陸震維，陳玉梅.化工裝置清洗技術現狀和展望[J].化工進展，1992（04）：25-30.

作者簡介：趙蕊（2000-），女，河北保定人，本科生，給排水科學與工程專業。

基金項目：吉林省大學生創新創業訓練計劃項目（202010191009）