高浓度化学清洗废液处理技术的应用与展望

赵蕊 李冬雪 王嘉麒

摘 要：对高浓度化学清洗废液的水质特征、现有处理技术进行了分析总结，指出了当前化学清洗废液处理技术的不足及今后的重点研究方向，对推进高浓度化学清洗废液处理的进步有一定的借鉴意义。

关键词：化学清洗废液;处理技术;应用;展望

1.引言

当前，冶金业、煤化工业等企业对设备和管道进行清洗后，将产生大量的高浓度化学清洗废液。这些废液中除了清洗剂，还含有大批从垢物中溶解出来的重金属盐类[1]。化学清洗废液浓度高、化学结构复杂且组成变化大，如不加以妥善处理将严重污染土壤和地下水环境，并且直接危害人们的健康，其后果十分严重。鉴于此类废液的危害大且处理难度大，因此，须对处理工业进行优化，在保证达标排放或回用的前提下力求处理费用最省，这符合我国关于节能环保的总体要求，具有重要的现实意义。

2.高浓度化学清洗废液处理技术概况

化学清洗是指利用化学清洗剂对管道及设备进行化学除垢的技术措施。对于新管道和设备等的化学清洗主要须考虑进行除油、除锈、清洗和钝化处理;而对检修后的设备要进行酸洗、中和防锈和污泥剥离操作[2]，另外对于炼油厂和石油化工厂的换热器还须考虑利用不同溶剂加以清洗，以除去有机垢。

目前，清洗工作已渗透到各个工业领域，尤其是石油化工行业应用更为广泛，主要应用于在投产前对工业管道及设备的清洗过程。经调研发现，高浓度化学清洗废液的主要水质特点为COD浓度高，悬浮物SS高，含铁量高，同时可生化性差。因此在处理过程中的最大技术难点在于若SS和铁处理不妥善，将直接造成对后续反渗透膜的冲击，大大缩短水处理设备的使用寿命并且极大提高水处理成本。因此，须针对化学清洗废液的水质特征，优化清洗废液的处理技术，这是一个值得研究的技术难题。

3.高浓度化学清洗废液处理技术的应用

3.1冶金化工业化学清洗废液的处理技术

冶金化工业产生的高浓度化学清洗废液水量大，且含有大量悬浮物，水质波动大，并且水温较高。对于此类废液的处理一般先要通过混凝沉淀法去除水中的悬浮物，以减少悬浮物对后续处理工业的影响。

混凝沉淀法的主要目的是去除水中的悬浮物，使之通过形成絮状物而被沉淀去除。相比于自然沉淀，混凝沉淀大大提高混凝效率，节省占地面积，是一种应用广泛的处理方法。混凝沉淀技术对于悬浮物的去除效率可达95%以上，处理后的水悬浮物含量SS<30mg/L。经混凝沉淀处理过的废水，可再经冷却塔冷却后循环使用，满足水质要求。

3.2电力业

冲洗和保养废液的特点是浑浊度高，并且还含有氨，但相比于酸洗和钝化的混合液而言比较容易处理。处理工艺主要是包括：用风机进行曝气，氨取游离，然后进行澄清处理，调节pH，处理后水可达到回收标准[3]。

酸洗和钝化的混合废液的特点是CODCr浓度很高，并且pH值偏低，处理难度较高，该废液具体处理方法为：以风机对该废液进行曝气，投加氢氧化钠，调节pH值;此后，加入次氯酸钠，使铁离子以氢氧化铁的形式沉淀析出[3]。此时，废液中的铁离子含量、色度、悬浮物浓度以及CODCr含量均得到一定程度的削减。在此基础上，可将处理后的废液进行循环使用或进一步的处理。若用于循环用水，则可将企业内的废液提前进行分类，对废液采取科学有效的管理措施，分类处理并回用，这将大大提高废水的重复利用率，使锅炉化学清洗废液得到充分利用回收，实现零排放，降低用水成本，给企业带来巨大的经济效益。

4.高浓度化学清洗废液处理技术的展望

鉴于高浓度化学清洗废液水质的复杂性，对其进行处理的难度极大且处理费用昂贵。因此，应将化学清洗废液的收集管理與处理纳入统一的管理体系，即首先根据水质特征进行分别收集，以便于后续可采用不同的水处理工艺对其加以净化。另外，对于不同水质化学废液的处理工艺亦可进行进一步的参数优化，以节省处理费用。总结现有高浓度化学清洗废液的处理技术后，现提出如下几个具体的研究方向，以提高高浓度化学清洗废液的处理效果并节省处理费用，以进一步提高清洗废液水平，提高企业的经济效益[4]。

（1）高浓度化学清洗废液预处理运行参数优化研究。混凝、沉淀、微电解可作为整个工艺的预处理部分，其运行效果好坏直接关系到后续膜处理装置的处理效果，因此需对混凝、沉淀、微电解预处理部分的运行参数加以优化。

（2）反渗透主处理工序的运行参数优化研究。反渗透作为去除废液中CODCr的主要处理单元，其运行参数的优化对于最终出水水质及工程费用影响巨大，因此需通过对比分析，优化该处理单元的运行参数，使其高效低耗运行。同时，若经前端预处理后铁离子含量仍达不到反渗透膜的进水水质要求，则可适当寻找其它水源对废液进行稀释。

（3）高浓度化学清洗废液综合处理效果的评价研究。通过评价各处理单元的综合运行效果，为后续该类工程的运行提供借鉴。为此，需在不同处理段进行水质的监测，及时分析并评价各单元的废液处理效果，以保证废液在全流程的处理效率跟踪。

5.结束语

目前，大多数的冶金化工企业及电力行业不具备对于高浓度化学清洗废液的处理能力，需将废液处理工程外包给环保公司加以处理，因此，对于加强废液的分类管理和处理处置势在必行。而对于环保行业来讲，需对化学废液处理工艺进行系统优化，以提升处理效率和处理效果，节省设备和药剂开支，提高自身企业和业主的经济效益。

参考文献

[1] 陆韶华.化学清洗废液及其处理[J].化学清洗，1991（01）：1-6.

[2] 钟力群.有色冶金设备化学清洗常见问题与研究[J].清洗世界，2019（07）：10-11.

[3] 任飞，王延军.发电厂锅炉化学清洗废液处理及回收利用[J].清洗世界，2019（05）：4-5.

[4] 陆震维，陈玉梅.化工装置清洗技术现状和展望[J].化工进展，1992（04）：25-30.

作者简介：赵蕊（2000-），女，河北保定人，本科生，给排水科学与工程专业。

基金项目：吉林省大学生创新创业训练计划项目（202010191009）