化工中水处理工艺及运用实践微探

＊虞 亮

（上海东硕环保科技股份有限公司 上海 200233）

化工中水处理工艺及运用实践微探

＊虞 亮

（上海东硕环保科技股份有限公司 上海 200233）

清洁生产为当前化工生产的主要内容，在具体的化工生产活动中，其水处理主要指代化工生产过程的传热、传质和锅炉加热热源等基于水体进行一定的处理，这是节约能源、强化安全生产的关键举措。本文笔者则将依照理论实践经验，重点探究水处理工艺，希望可为化工生产提供一定的参考。

化工；水处理；杂质；危害；工艺；运用实践

对于我国而言，化工行业与国民经济息息相关，不可分割，其在国民经济收入增长中发挥着重要的作用，与此同时，在化工生产过程，废水还带来了严重的环境影响，基于这一情况，化工企业一定要选用适宜的技术开展水处理，只有这样，方可实现化工生产的正常开展，促进社会的进步，推动国家的发展。

1.水中的杂质与危害性

(1)胶体物质

在水中，胶体物质主要包含硅、铁、铝化物及有机化合物，以较小的微粒态分布于水中。上述物质可让水便浑浊，同时，积聚在设备上，减小热传效率。

(2)悬浮物质

在水中，悬浮物一般指代悬浮于水内的泥土及沙等物质，也包含原生动物与细菌等。泥沙可让水变得浑浊，并阻塞设备，而微生物可让水产生色度与臭味，冷却水内的微生物可让水变质，依附于设备上，减小热传效率，并腐蚀设备。

(3)溶解于水内的气体

溶解于水内的气体包含氧、二氧化碳和氮气，某些特殊情形下，也包含硫化氢等。氧和二氧化碳等可腐蚀设备，其中温度越高，则水内的氧气量便越大，进而会对钢材产生严重的腐蚀。为此，高压锅炉水内不允许含有氧。若二氧化碳溶于水内，则会产生碳酸，使得水呈现酸性，基于氢离子的作用，钢材遭受了腐蚀。

(4)溶解于水内的盐类

溶解于水内的盐类包含氯化物、硫酸盐和碳酸盐等不同物质，它们主要以离子形态分布。在水中，钙离子、镁离子、钠离子、硫酸根离子、氯离最为常见，另外，还存在一定的铁离子。

对于可溶性盐，主要具有以下危害：含盐的水进行冷却时，除会形成污垢，减小热传效率外，严重还可能引发堵塞问题，腐蚀设备，带来穿漏事故。在借此产生蒸汽时，内部的盐将在锅炉壁产生水垢，减小热传效率，使得蒸汽发生量有所下降，阻碍生产活动。水垢过厚，则将引发锅炉管壁局部温度偏高问题，出现变形，严重还可能出现爆炸事故。另外，利用蒸汽充当汽轮机动力，因水中存在盐，且蒸汽内也存在盐，二氧化硅等便依托蒸汽流向汽轮机内，聚集在叶片上，致使叶轮失去平衡，出现震动问题。为此，我们应依照水的基本用途，有效进行净化处理，以此来迎合生产中规定的水质标准。

2.杂质清除方法

(1)悬浮物及胶体清除

在水中，对于泥沙等颗粒较大物质，依靠重力沉降便可将其除掉，此种方法为自然沉淀。而工业水处理主要指代对进行自然沉淀操作后的水处理。在水中，胶体颗粒与颗粒不大的固体悬浮物均不能通过自然沉淀将其除掉，这是因为胶体粒子通常带有电荷。又因同种电荷排斥，外加布朗运动，所以，胶体粒子可长时间悬浮于水中。基于水添加混凝剂，能够让胶体和剩余微粒一起吸附，最终变为较大颗粒，最终沉淀。在化工生产中，主要应用硫酸铁和三氯化铁等不同类型的混凝剂。为改善凝聚粒度与重度，大多还需添加助凝剂，例如，粘土和钒土等。

(2)软化除盐

水的软化主要通过加热法与石灰纯碱法等来完成。加热法是对水进行加热处理，使其上升至100-105℃，让碳酸氢镁和碳酸氢钙转化成氢氧化镁与碳酸钙，以此来消除水内的某些镁离子和钙离子，对水进行软化。因只能除掉水内的暂时硬度，所以，并未得到高度应用。而石灰纯碱盐法则是面向水添加一定的石灰乳与纯碱，共同反应，再添设混凝剂，并于澄清池内除掉形成的沉淀，随后经过滤刨除掉小颗粒沉淀，进而软化水。经由此方法处理后，仍旧存在残余硬度，同时，钠离子有所增加，为此，建议选用阳离子交换法。

除盐指代除掉水内的阳离子与阴离子，最终获得高纯度水。其中离子交换法是经由离子交换剂消除掉水内的可溶性盐。所用交换剂主要包含阳离子与阴离子这两种交换剂，对于阳离子交换剂仅仅能够和水内的阳离子发生交换作用，借此除掉阳离子，而阴离子交换剂仅仅能够和水内的阴离子发生交换作用，借此除掉阴离子。

电渗析法则是经由离子交换树脂制作形成相应的离子交换膜，最终将盐除掉。经由阳离子交换树脂形成的是阳膜，相反的便是阴膜。如果把离子交换膜置于含盐水中，经由直流电场的作用，则阳离子仅仅能通过阳膜，而阴离子仅仅能通过阴膜。

(3)杀菌除藻

现阶段，最为常用的杀菌除藻手段是基于水中添加氯气，氯气变成次氯酸，而次氯酸分子经由细菌细胞壁流向体内，进行氧化作用，并可控制藻类生长。众所周知，次氯酸不是十分稳定，若水的PH值超过7，则它便转换为次氯酸根，由此可知，添加氯时需把水的PH值调节在适宜范围，一般为5.5-6.5。

3.水处理工艺及相关运用

(1)混合絮凝澄清

混合指代投入一定量的药剂，同时，将其和水体进行完全的接触，并把药剂规范地扩散至水体的过程。然而，最终的混合效果存在多个影响因素，其中以混合方式为主。

在化工生产过程，所用混合方式一般是水力与机械之间的混合，其中水力混合还涉及水泵混合与跌水混合等不同样式。管式混合器凭借安装方便、所占空间小等优势得到了大面积应用。然而，若流量变化显著，则此种混合方式便不是十分适用，同时，药剂也得不到完全发挥，且流量浪费偏于严重。其他混合方式由于水量变化适应性不良、建筑物所占空间显著、水头损失大等特性，进而在规模相对偏大的水厂中无法进行大面积应用。机械混合方式之所以能在大规模水厂进行高度应用，其根本原因是水头损失不大、运行相对灵活，混合效果显著。另外，还可对调速装置进行设置，与水量和水质变化相符，可让混合效果免遭水量变化影响。不可否认，此种混合方式还存在诸多的不足，例如，机械维护量显著，应选用高端和优良的机械设备。

对于絮凝池而言，主要包含水力与机械絮凝这两种，并以水力絮凝为主，这还是发展迅速和较为成熟的方式。然而，此种方式存在多个类别，主要应用穿孔旋流絮凝和涡流絮凝等。

机械絮凝具有优良的适应性，且占地面积不大，水头损失微小。为此，基于本工程实施化工生产时，为保证生产质量，开展水处理则一定要选择机械混合及机械搅拌澄清池有机结合的原理，基于此，便产生了混合絮凝工艺，这既缩减了占地面积，也能达到混合及絮凝有机整合的效果。

(2)过滤

现阶段，我国开展化工生产活动时，主要应用下述几种形式的滤池：其一，普通快滤池。此种滤池具有悠久的应用史，其过滤效果优良，并得到了高度应用。然而，此种滤池也存在不足，进行反冲洗处理时，滤料大多是混合杂质，这大大降低了过滤效果；其二，V型滤池。此种滤池所用滤料属于均质的，同时，其不均匀系数被限定在1.3左右，能够全面增强滤床截污能力，并可增加过滤时间，保障出水水质。

(3)消毒

①二氧化氟消毒。二氧化氟这种消毒至关重要，主要发挥氧化的功效，同时，还可杀灭细菌，也不会对动植物产生任何不良的损伤，并具有杀菌时间显著、影响力微小等特性。然而，这种消毒方式也存在别的缺点，不便于储存，且制取设备相对复杂。

②紫外线消毒。在化工生产过程，紫外线消毒属于常见的消毒手段，这是因为适宜的紫外辐射能够有效抑制生物细胞的基本结构，进而破坏生物内部的遗传物质，以此来灭掉水生生物，达到净化水质的功效。因不向水中添入任何物质，进而无任何不良作用。但由于无法不间断地灭菌，只有将这种消毒方法和其他方法结合，方可发挥相应的效果。

③次氯酸钠消毒。次氯酸钠实际上是含氯消毒剂。此种消毒剂具有优良的杀菌能力，且效果优良、成本适宜、设备相对简单。为此，开展化工生产活动时，应尽可能挑选次氯酸钠这种消毒剂。

(4)污泥处理系统

污泥系统主要指代通过机械基于澄清池实施搅拌处理，进而全面排除沉淀内部的污泥，且污泥处理系统涵盖污泥储池和污泥浓缩池等多个设备。在化工生产过程，经由机械设备基于澄清池实施搅拌处理后，排除掉的污泥便流向污泥储池，在此之上，便可利用泵直接把污泥转运至污泥浓缩池内，最后把进行浓缩处理的污泥转移至带式脱水机内，以此来完成脱水向外运输。综合来说，污泥浓缩除可全面降低污泥内部的含水率外，还可大幅缩减污泥的体积，具有显著的优势。

结语

化工生产极容易产生三废，为此，对其进行清洁生产十分迫切。在化工生产过程，我们只有科学运用现代清洁技术，确保化学原材料环保、适宜，方可达到化工产品的绿色化目标。另外，水中杂质分离和水处理是实现安全生产的基本途径，也是保障反应介质环保、绿色化的关键举措，我们应重视并做好这一工作。

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(责任编辑 李田田)

Discussion of the Water Treatment Technology and Application Practice of Chemical Engineering

Yu Liang
（Shanghai Dongshuo Environmental Protection Technology Limited Liability Company, Shanghai, 200233）

Cleaning production is the main content of current chemical engineering and in the concrete process of chemical engineering production, the water treatment mainly refers to the treatment of heat transfer, mass transfer and boiler heating based on water body in the process of chemical engineering production, besides, it is the key measure for energy saving and safety production enhancement. In this paper, the author has studied the water treatment technology according to the theoretical and practical experience, hoping to provide certain reference for the production of chemical engineering.

chemical engineering; water treatment;impurity;harm;technology;application practice

T

A

虞亮（1970～），男，上海东硕环保科技股份有限公司；研究方向：化工废水处理及零排放。