高浓度化学清洗废液处理技术现状分析

李冬雪 赵蕊 王嘉麒

摘 要：针对高浓度化学清洗废液的复杂水质特点，分析了其对环境的危害作用，并对其处理工艺环节进行了分析，指出废液处理过程中的关键技术问题及后续最终处置的技术方向，对国内高浓度化学清洗废液的处理处置问题的技术研究具有一定的参考价值。

关键词：高浓度;化学清洗废液;处理处置;技术现状

高浓度化学清洗废液产生于设备及管道的清洗过程之中。由于清洗时加入了酸液或碱液，因此化学清洗废液往往具有酸性或碱性强，悬浮物浓度大，COD浓度高，且金属离子含量高等特点，同时部分化学清洗废液还含有一定量的油，若不经妥善处理处置将对环境造成极大危害。

一、高浓度化学清洗废液处理技术

1.1混凝

化学药剂使微小的悬浮物和溶液中胶体微粒聚集凝结的过程叫做混凝[1]。混凝作用中有两个过程：一是凝聚、二是絮凝。凝聚是使主要胶体脱稳，凝结成微小聚集体的过程[2]，该过程可以去除大部分水中胶体;絮凝是使胶体和悬浮物凝结成大的絮凝体，该过程完成后可以直接采取沉淀和过滤等方法，去除水中的悬浮物和凝结的脱稳胶体[2，3]。混凝过程的效果会受较多因素影响，其中有以下几个方面。一是水温。一般而言水温较高，热效应反应剧烈，胶体不易聚沉。水温较低，则会导致液体固化，难以分离溶液中胶体和悬浮物质[2];二是pH值。pH对于各种混凝剂或起到抑制的作用，或使反应产生更多副反应，使胶体和悬浮物质达不到聚沉的效果[1]。三是水中杂质的物理性质。杂质的成分和浓度对于胶体以及溶液内悬浮物质的影响，可以导致胶体聚沉过多，堵塞机器等作用[1，3]。

由于高浓度化学清洗废液的悬浮物浓度高，若反应条件得到很好控制，在混凝过程中将产生大量化学沉淀。因此，在后续工艺环节中需将这些化学沉淀与水分离，常用的方法为沉淀工艺。

1.2沉淀

混凝过程中产生的大量矾花需借助沉淀工艺加以去除，以保证上清液顺利排出。工业生产中常用的沉淀池有多种类型，如辐流式沉淀池、竖流式沉淀池、斜管沉淀池以及斜板沉淀池等。由于不同类型沉淀池的适用范围和沉淀效果不同，因此，选型之前须进行技术比较。鉴于高浓度化学清洗废液的悬浮物浓度高，产泥量大，因此斜管沉淀池和斜板沉淀池易遭受堵塞，不宜采用。实践中常采用辐流式沉淀池和竖流式沉淀池，但也须着重考虑排泥斗的容积计算问题，避免沉淀物返回至上清液中影响出水水质。

1.3微电解

微电解是近年来国际上净化化学有机废水的一种新兴产业和技术。该技术是在溶液中通过自身物质产生的一点二伏电位差来对自身废水进行电解处理，由此能够降解有机污染废物[2]。在该系统当中，化学清洗废液通过微电解设备后，形成的无数微电池信息系统和微电解工艺，再从空间中构成一个对于该工艺有益的相应电场，是用来处理高浓度化学清洗废液的一种创新型工艺和技术[1，2，4]。由于高浓度化学清洗废液中含有大量金属离子，因此有助于形成微电解过程，对水中有机物的降解效果显著。

1.4反渗透

反渗透技术产生于20世纪50年代后期，目前已逐渐发展成为高浓度化学清洗废液处理技术的实用单元操作，其应用领域和规模在不断扩充，为更多的工业废水的净化处理工艺所采用[1]。反渗透技术属于膜处理工艺的一种，与提纯蒸馏水工业相比较来说，膜分离技术较为经济和成熟，保护环境的同时又不会导致产品过热而产生污染和浪费[3]。反渗透除盐除有机物质是将渗透作用控制在工业水处理的有利方向[1，3]，在此技术中半透膜的选择性透过作用发挥了极大的优势。

对于高浓度化学清洗废液的处理而言，前端的混凝沉淀、过滤及微電解都属于预处理部分，目的是降低水中的悬浮物浓度以减小反渗透膜的工作负担。在由于残存的悬浮物和金属离子浓度一般仍较大，因此膜组件常容易被堵塞或者击穿，导致出水水质无法达标。鉴于此，应在加大清洗频率的同时，及时更换膜组件，以保证水质。

二、高浓度化学清洗废液的最终处置

经上述分析，高浓度化学清洗废液水质条件差，处理难度大，即便经过组合工艺处理后仍无法直接排放至城市污水管网，因此需进行进一步的处置。

化学清洗废液往往产生于化工厂、油田等工厂之内，因此，经单独处理的化学清洗废液一般需与其它类型生产废水再进行同步处理，以进一步降低其对环境的危害。以煤化工企业为例，经处理的化学清洗废液可与煤化工废水一同进行厌氧消化及好氧接触氧化等处理。厌氧过程可使高分子有机物被降解为小分子有机物，而好氧过程可使小分子有机物得以进一步降解为无机物质。

经生化处理后，出水可以蒸发结晶作为最终处理工艺，或者将其利用为循环水。由于化工厂和油田等工厂的各类用水量大，同时各类用水对水质的要求也各不相同，因此，生化池出水可作为厂内其它生产工艺的中间用水，这一方面解决了此类废水的出路问题，同时也实现了工业废水的循环利用，节约了水资源，具有双重收益。

三、结论

高浓度化学清洗废液处理技术作为一种现代化废液处理技术手段，在水处理中得到了广泛应用，不仅有效地增强了水处理工艺的效果，而且提高了水处理效率，在推动国民经济进一步发展中也发挥了重要作用[1]。鉴于高浓度化学清洗废液的复杂性，具体处理工艺的选择以及相应的工艺参数的确定问题，是水处理效果好坏的关键。在处理过程中，不仅要重视水处理的效果，还需重点关注水处理的成本，进行技术经济方案比较，做到技术与经济效益兼顾。

参考文献

[1] 任飞，王延军.发电厂锅炉化学清洗废水处理及回收利用[J].清洗世界，2019，（5）：4～5.

[2] 赵彬.反渗透膜化学清洗分析[J].研究与开发，2020，（10）：100～101.

[3] 李玉善，刘旭.含油污泥化学清洗废液处理方法研究[J].环境保护与循环经济，2020，（03）：31～34.

[4] 芮瑞，姚瑶，令彤彤，王涛，刘世雄，李洲，刘继锋.国内外发电厂锅炉化学清洗标准介绍及比较[J].清洗世界，2020，（09）：123～125.

基金项目：吉林省大学生创新创业训练计划项目（202010191009）。

作者简介：李冬雪（2000-），女，内蒙古通辽人。