氯化钠废水处理方法范文篇1

关键词:氯酸钠；二氧化氯；水处理；纸浆处理

一、氯酸钠概述

氯酸钠是一种重要的无机化工产品，其分子式为NaClO3，分子量106.44。通常我们见到的是白色或微黄色晶体，在介稳状态呈晶体或斜方晶体。相对密度2.490，熔点255℃，味咸而凉，易溶于水，微溶于乙醇、液氨、甘油。有潮解性。加热到300℃以上就可分解放出氧气。在酸性溶液中有强氧化作用，在中性或弱碱性溶液中氧化能力非常低，与硫、磷及有机物混合或受撞击易引起燃烧和爆炸。

二、氯酸钠应用及发展

氯酸钠是一种重要的无机化工产品，在世界范围内的应用市场广泛。国际上氯酸钠92%用作纸浆处理和饮用水处理的原料：北美氯酸钠98%用于纸浆和造纸业，其余2%用于制备氯酸盐、矿业等。欧洲氯酸钠84%用于造纸业，7.8%用于制造其他氯酸盐、亚氯酸盐，4.2%用于制造除草剂，其余4%用于铀矿及其他。日本氯酸钠73%用于造纸业，6%用于氧化剂及其他氯酸盐的制备，5%用于除草剂，16%用于纺织及和其他行业。目前全世界氯酸钠的产销量约为300万吨，生产厂家主要集中在北美（加拿大、美国）和北欧（苏格兰、瑞典）。其中北美产量约为170万吨/年，北欧产量约为72万吨/年，日本产量约为8万吨/年。加拿大和美国的生产能力超过190万吨/年，瑞典、法国的氯酸钠产量也在20万吨/年以上，而我国却不足20万吨（包括用于生产氯酸钾所消耗的氯酸钠）。美国是氯酸钠消耗大国，虽连续扩建新装置仍需从加拿大、瑞典等国进口，以满足纸浆漂白、饮用水处理等方面的需求。在欧洲的芬兰、瑞典、法国等国家，纸浆和纸制品生产商用二氧化氯作漂白剂的发展迅速。在日本其需求量也在连年上升，是氯酸钠的长期进口国。

国外纸浆厂之所以采用二氧化氯漂白的主要原因：一是环保工作的需要，采用传统的方法用氯气漂白纸浆会产生强致癌物，还易与水中的腐殖质形成氯代烃，与水中酚类形成有怪味的氯酚，与水中的氨形成对鱼和人类均有害的氯胺，且氯气长期使用可引起水中某些微生物的抗药性，污染地下水源，不利于环保。目前欧洲和北美都已立法禁止造纸业使用氯漂白；二是二氧化氯与其它用于漂白的氧化剂相比，其漂白性能好，它的氧化电位适中，能有效地处理附着在纤维上的色素和污物而不影响其纤维强度，而且纸浆织物的白度可由原来氯漂的75°提高到85°。用二氧化氯漂白纸浆，生产的纸品在潮湿空气中不随时间延长而发黄变色，保证了纸品质量，价值也比较高。到目前为止，还未发现一种在成本及纸浆白度与强度方面超过二氧化氯的替代品。因此，制浆领域采用氯气漂白纸浆的方法将很快被二氧化氯漂白法所取代。

氯酸钠在水处理方面主要是应用氯酸钠衍生的二氧化氯。在城市饮用水和污水处理中，国际上通常采用3种消毒方式，即液氯消毒、二氧化氯消毒和臭氧消毒，中国基本上是采用液氯消毒。采用液氯消毒，在杀菌的同时，又带来游离氯对各种有机物的氯化作用，在水体当中产生三氯甲烷、二恶英、氯酚等致辞癌物，危害人类的健康。

近几年国家有关部门在对饮用水质的调查中发现，各地的饮用水中有各种不同属性的有机物300多种，其中三氯甲烷含量最为突出，一些地方的饮用水中三氯甲烷含量310μg/L。二氧化氯与液氯消毒相比，两者的消毒体系非常相似，但二氧化氯消毒不会与水中的有机物产生三氯甲烷，不会产生氯化胺，却能破坏酚、硫化物、氧化物和其他许多有机物；与臭氧消毒相比，二氧化氯消毒投资少，产率高，在水中的滞留时间长，能够有效地杀除和控制各种细菌，同时也不会与水中的溴化物、次溴酸物反应，产生对人体有害的物质。由此可见，二氧化氯不仅是一种比液氯更有效的杀菌剂和杀病毒剂，且其氧化能力仅次于臭氧（投资低于臭氧），消毒过程中几乎不形成三氯甲烷和挥发性有机氯，同时生成的总有机氯也要比液氯少得多，其取代液氯已成为时代的必然。目前，二氧化氯在欧美国家得到了普遍应用，而中国则刚刚起步，许多科研院所和自来水公司都已纷纷开展研究，并取得了一定的成绩。

三、氯酸钠技术简介

氯酸钠的生产方法主要有化学法和电解法。

化学法：化学法是以石灰为原料，将石灰制成石灰乳，然后氯化。在析出了氯化钙结晶后的氯酸钙溶液中，加入硫酸钠或碳酸钠进行复分解反应，生成氯酸钠溶液和硫酸钠产品。由于化学法生产氯酸钠有工艺流程长、设备多、占地面积大、操作环境差、生产成本高等原因，目前国内外氯酸钠生产均不采用这一方法。

电解法是以原盐或精制盐为原料，原盐需先制成饱和的粗卤水，然后加入纯碱、烧碱和氯化钡，除去粗盐水中的钙、镁及硫酸根离子，并过滤得一级精制盐水。一级精制盐水再经离子交换处理或膜处理得到二级精制盐水，然后在二次精制盐水中加入重铬酸钠、盐酸，调节PH值后送入无隔膜的电解槽中进行电解。电解得到的氯酸钠溶液，经过脱次氯酸钠、结晶、分离、干燥得到结晶氯酸钠成品，现在所有厂家都采用的是电解法工艺生产氯酸钠，其工艺过程大体包括盐水工序、电解工序、结晶干燥工序等，现分述如下：

（一）盐水工序

北美、欧洲国家氯酸钠生产所用氯化钠均为精制氯化钠，其钙镁含量极低，盐水精制工序常采用二级净化处理（采用膜过滤、离子交换处理等技术，进一步除去卤水中的杂质离子）。因精盐中杂质含量少，故而盐水精制工序生产线短，排渣量少，减少了对环境的污染。国外氯酸钠生产厂家都非常注重盐水的净化处理，因为盐水的质量好坏直接影响电耗和洗槽周期。

国内氯酸钠原料采用矿盐、卤水、海水，原料杂质较多，精制生产线长。由于原料精制设备简陋，精盐水钙、镁含量高，故而造成槽电压升得快，洗槽周期短，一般在三个月洗一次，进行盐水的二次精制可使卤水含钙镁量降低，还可降低电耗、延长洗槽周期，提高生产效率。

（二）电解工序

电解工序是生产氯酸钠的最主要工序。电解槽是氯酸钠生产的关键设备。二十世纪

六、七十年代钛基涂钌金属阳极开始应用于氯碱电解槽。经过近几十年来的发展该项技术已成为相对完善的技术。值得一提的是某一公司开发了一个反应器带成百个电解槽的装置。该技术巧妙地解决了电化学腐蚀问题，使装置结构和操作简化，电流效率又高。国外单线生产能力一般在三万至五万吨/年，电流密度一般在2500-3000A/m2，电流效率在94%-95%。

国内大多公司采用一个反应器带三至五个电解槽的汽提外循环氯酸钠电解

装置。近两年来，为了更加完善电解槽，对一些结构要素进行了优化。使单线生产能力可达4.0万吨/年。

（三）结晶工序

几乎所有的生产线都采用真空结晶技术，有外循环式（3万吨/年以下）和内循环式真空结晶器，其热源为电解反应产生的热量。（3万吨/年以上）用水环式真空泵抽真空。

德国的麦索（MESO）公司是全球最大的结晶器专业设计制造商，其设备专一用来生产大粒晶体。脱水工序均采用卧式自动卸料离心机，干燥工序选用沸腾床干燥器。国内比较大的生产厂家一般采用引进技术生产大粒晶体。

（四）氯酸钠生产过程主要的化学反应式为：

总反应式：NaCL+3H2O=NaCLO3+3H2

阳极：2CL-CL2+2e

阴极：2H2O+2eH2+2OH-

液相反应：CL2+H2O=HCLO+H++CL-

HCLO=H++CLO-

2HCLO+CLO-CLO3-+2CL-+2H+

四、环境保护：

国外发达国家都非常重视环境保护工作，生产过程全密闭循环，几乎做到了零排放。由于原料盐是精制盐，废渣排放量极少；废气中的氯全部回收利用，几乎无废气排出，洗液、雨水通过室外雨水沟全部回收处理。一些发达国家在设计时就非常注重环保，有的工厂在基建时就在地下铺建橡塑板，以防对地面造成污染，工厂搬迁时可还原地表。

目前我国对环境治理要求比较严格，因此在建此类项目时要考虑环境的影响。应尽量减少环境污染。同时随着国家对环境治理力度的加强，会剌激氯酸钠的消耗，从而促进氯酸钠行业的发展。

五、国内氯酸钠生产的机遇与挑战

氯化钠废水处理方法范文

【关键词】医院废水消毒工艺致病微生物

1引言

医院污水指医院产生的含有病原体、重金属、消毒剂、有机溶剂、酸、碱以及放射性等的污水。医疗污水排入水体对环境造成巨大的危害，危害人们的健康，历史上曾对医院污水危害认识不够，造成医院污水未经处理任意排放，引起多次传染病的暴发流行，给人类的健康带来巨大的危害，特别是2003年的非典疫情暴露出医院污水处理方面的不足。

我国自20世纪80年代开始对医院污水进行治理，1996年国家环保局对《医院污水排放标准(试行)》进行了修订，并将其纳入国家《污水综合排放标准》(8978-1996)，对医院污水的治理排放提出了全面的要求;《医疗废物管理条例》第20条明确规定，医疗卫生机构产生的污水、传染病病人或者疑似传染病病人的排泄物，应当按照国家规定严格消毒，达到国家规定的排放标准后，方可排入污水处理系统。

2医院废水的水质特点及危害

医院污水来源及成分复杂，具有水量大、稀释度高、悬浮物少、微生物多等特点。各部门的功能、设施和人员组成情况不同，产生的污水成分和水量各不相同。产生污水的主要部门和设施有：诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X光照像洗印、动物房、同位素治疗诊断、手术室等排水;医院行政管理和医务人员排放的生活污水，食堂、单身宿舍、家属宿舍排水。按废水类型分有重金属废水、含油废水、洗印废水、放射性废水等。不同性质医院产生的污水也有很大不同，医院污水还具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征，可以诱发疾病或造成伤害，部分具有致癌、致畸或致突变性，危害人体健康并对环境有长远影响，它们具有一定的抵抗力，有的在污水中存活时间较长。当人们食用或接触被病菌、病毒、寄生虫卵或有毒、有害物质污染的水和蔬菜等食物时，就会使人致病或引起传染病的爆发流行。通过流行病学调查和细菌学检验证明，国内外历次大规模的传染病爆发流行，几乎都与饮用被污染的水有关。尤其当医院的污水连同其污泥不经无害化处理而直接用于蔬菜瓜果的施肥，将会导致细菌性、病毒性疾病和寄生虫病的发病率骤增。

3医院废水处理中常用的消毒工艺

由于医院废水中存在大量的致病微生物，因此对医院废水进行消毒是非常必要的。医院废水的消毒工艺一般放在处理工艺的末端，主要针对水中致病微生物的灭活和去除。如果废水中可能含有传染病细菌的话，在处理工艺的前端也应设置消毒工艺，防止其进一步传播。目前常用的消毒工艺有液氯法、次氯酸钠法、漂白粉法、二氧化氯法、臭氧法、紫外线法和组合工艺。

3.1液氯法

液氯法是80年代国内最流行的方法，设备故障率和成本均明显低于臭氧法，液氯以它消毒能力强、价格便宜广泛应用于自来水和医院污水的消毒。

液氯加入水中即发生水解反应，生成次氯酸。其反应方程式为：

Cl2+H2O=HOCl+Cl-+H+

液氯的消毒机理如下：反应所生成的次氯酸能够渗入细菌的细胞壁，从而杀死细菌。

液氯的优点是杀伤力强，费用低。但液氯消毒时受外界因素影响大，例如水质、水温、接触时间、pH值以及加药量。同时加氯量过多会造成水质的二次污染。福建医科大学附一医院于1989年开始使用了“V-100系列加氯机”，十多年来的工作实践早已证明了医院污水处理采用液氯法完全能够符合国家规定的排放标准，是切实可行的。

3.2次氯酸钠法

次氯酸钠消毒效果与液氯相同，次氯酸钠发生器操作管理较复杂，其重要部件电极易损坏，电耗、盐耗相对较大，运行费用高，但此法原材料便于采购，且可采用虹吸管投药方式，故有一部分医疗机构采用此法消毒。商品次氯酸钠溶液有效氯含量为10%～12%，通常由生产厂家用罐车或桶装供给用户，其优点是价格比较便宜，使用安全，贮存方便，投配设备简单。如果有条件能就近购得现成的次氯酸钠溶液，使用次氯酸钠溶液消毒则可大大降低投资和运行成本。

3.3漂白粉法

白粉消毒在操作过程中会产生强烈的刺激性气体，不利于操作人员的健康保护，消毒液浓度不便于控制，且反应后残渣堆积于污水池内，较难洗池，极易造成下水道堵塞，但此法设备简易，操作简单，技术要求低，所以此法暂仅用于偏远乡村的小规模医院应急使用。漂白粉在水中发生如下反应：

NaClO+H2O=HOCl+OH-+Na+

Ca(ClO)2+H2O=2HOCl+Ca(OH)2

生成的次氯酸会杀死病菌。

鲁晓晴等在2001年对漂白粉杀灭嗜肺军团菌及其影响因素进行了实验研究，结果表明：漂白粉可用于杀灭水环境和空气中的嗜肺军团菌。

3.4二氧化氯法

二氧化氯是目前国际公认的新一代广谱强力杀菌产品。由美国在80年代开发，经美国食品药物管理局(FDA)和美国环境保护署(EPA)长期实验证明，也被世界卫生组织(WHO)所确认，是国际上公认的含氯消毒中唯一的高效消毒剂。

ClO2在酸性条件下具有很强的氧化性，它的作用机理如下：

ClO2+4H++5e=Cl-+2H2O

在水厂pH≈7的中性条件下，

ClO2+e=ClO2-

氯化钠废水处理方法范文

关键词：絮凝剂聚合铁

聚合铁是一种由铁盐预制的中间水解产物，属于水溶性无机高分子物质，溶于水后产生大量的高电荷聚合阳离子，如Fe2(OH)3+3、Fe2(OH)4+2、Fe3(OH)5+4等羟基桥联形成的各级多核络合铁离子。因此具有很强的中和悬浮颗粒上的电荷能力，使之脱稳并生成较大颗粒的絮凝体，同时也因其具有很大的比表面积和很强的吸附能力，对污水中乳化油有良好的破乳效果，对重金属、臭味和色素也有较强的吸附能力，使用时显示出其独特的优越性，因此它的应用广泛。

铁系高分子絮凝剂开发最早的国家是日本，1976年日本就有专利申请。到了80年代，日本的古河矿业公司和日铁矿业公司分别建起了年产万吨的工业生产装置。此后相继有前苏联、美国、德国等许多国家申请了专利。国内开发铁系高分子絮凝剂最早的是化工部天津化工研究院。他们开发了聚合硫酸铁(PFS)，以后又有沈阳化工学院、上海冶金设计研究院、冶金环保研究所等也开发成功了铁系高分子絮凝剂。现就聚合铁盐的合成方法进行概述。

1单组分型铁系高分子絮凝剂的合成方法

1.1聚合硫酸铁(PFS)的合成方法

聚合硫酸铁又称碱式硫酸铁，它是一种高效新型水处理剂，广泛用于饮用水、工业废水、城市污水的处理。聚铁与传统的三氯化铁、硫酸铁等净水剂相比，有以下优点：

（1）具有优良的凝聚性能，絮凝体形成速度快，密集器质量大，沉降速度快，尤其对低温低浊水有优良的处理效果。

（2）适用水体pH范围广。

（3）具有较强的去除水中BOD、COD及重金属离子的能力，并有脱色、脱臭、脱水、脱油等功效，残留的铁离子少。

（4）使用时，腐蚀小。

其制备方法很多，按其原料来源大致可分为以下几种：

1.1.1利用钛白粉生产中的副产物生产PFS

在用硫酸法生产钛白粉(TiO2)的过程中有副产物FeSO4生成。将酸性溶液中的FeSO4，在NO催化下，用空气氧化成三价铁离子，然后与NaOH中和，调整碱化度，使其发生聚合反应，可得到盐基度为65.85%的PFS，其反应式为：

2FeSO4+NO2+H2SO4=Fe2(SO4)3+NO+H2O

2NO+O2=2NO2

mFe2(SO4)3+mn(OH)=[Fe2(OH)2(SO4)3-n/2]m其中n＜2，m≥10

1.1.2以工业硫酸废液为原料生产PFS

以工业硫酸废液为原料，亚硝酸钠为催化剂，按硫酸：硫酸亚铁为(0.3～0.5)∶1的原料配比，在密闭的容器中，通入纯氧(氧压0.15～0.3MPa)，于55～90℃条件下反应1.5～2.0h，即制得了PFS。该过程采用纯氧，大大降低了亚硝酸钠的用量，缩短了反应时间。其反应式为：

2FeSO4+H2SO4+O2=Fe2(SO4)3+2OH

mFe2(SO4)3+mn(OH)=[Fe2(OH)2(SO4)3-n/2]m其中n＜2，m≥10

1.1.3以磁铁矿、菱铁矿为原料生产PFS

将磁铁矿粉碎成一定粒度的粉末，按磁铁矿粉：硫酸为1∶4的比例，加水搅拌反应24h，在100～103℃聚合1.5～2.5h，制得液体的PFS。在此液体PFS中，加入0.5%～0.8%(m/m)的氯酸钾作为氧化剂进行反应0.5～1h，然后在120℃浓缩，可得到固体的PFS产品。

以菱铁矿生产PFS时，首先将菱铁矿粉碎成3～7cm的块状，然后加入水∶硫酸∶硝酸配比为100∶15∶3的混酸，反应温度为18～40℃，反应48h，就可得到PFS。

1.1.4由Fe3+化合物直接生产PFS

以Fe2O3为原料，使Fe2O3和稀硫酸(浓度>20%)在90～120℃，压力<0.3MPa下反应1～5h就制得PFS；或使Fe3O4与40%H2SO4加热就会合成出[Fe2(OH)2(SO4)3-n/2]m，其盐基度由H2SO4的用量控制。

1.1.5直接以硫酸亚铁为原料生产PFS

以FeSO4为原料，亚硝酸钠为催化剂，在反应温度为20～70℃、压力为490.3MPa的条件下，直接合成PFS。但此法的亚硝酸钠消耗量大，反应中有NO2毒气放出，并且氧化时间长达17h。后来有人对催化剂进行了改进，以H2O2为氧化剂，按FeSO4：H2O2为(18～20)∶1配成氧化液，使氧化时间缩短为6～12h。

1.2聚合氯化铁(PFC)的生产方法

在三氯化铁溶液中逐滴加入NaOH溶液，控制碱化度在11%左右，可制得较纯净的聚合氯化铁。工业上采用盐酸处理废钢渣，浸出液在HNO3作催化剂的条件下，通氧气氧化，控制碱化度在11%左右，可制得聚合氯化铁。

另外，一种简便的方法就是在70℃处理FeCl3溶液就使FeCl3溶液聚合。也可以在1h内把CaCO3悬浊液添加到FeCl3和四聚磷酸钠的混合溶液中，就得到稳定的聚合氯化铁溶液。

1.3聚合氯化硫酸铁(PFCS)的生产方法

1.3.1以次氯酸钠为氧化剂的合成方法

以硫酸亚铁为原料，比例大约为：原料23%～64%，水15%～20%，催化剂2%～8%，次氯酸钠为氧化剂，充分搅拌反应1～2h，待静止熟化后进行过滤，即制得了聚合氯化硫酸铁。

1.3.2以氯气为氧化剂的合成方法

以硫酸亚铁为原料，以氯气为氧化剂，使二价铁离子氧化成三价铁离子，然后以氢氧化钠中和调整碱化度，同时加入氯化钙作为稳定剂，反应0.5h就可得到聚合氯化硫酸铁的液体产品。

1.3.3以氧气为氧化剂的合成方法

利用盐酸硫酸混合溶液处理废钢渣，溶液以氧气为氧化剂，HNO3为催化剂，用H2SO4控制[OH]/[Fe3+]比值，控制产品碱化度在10.5%，待Fe2+完全氧化为Fe3+后停止反应，静止冷却至室温，即可得成品。

1.4聚合磷酸硫酸铁(PFPS)的制备方法

以生产钛白粉的副产品七水硫酸亚铁为原料生产PFPS。根据硫酸亚铁的量加入98%的浓硫酸和30%的H2O2后，在80℃反应2h，然后定量加磷酸钠在80℃反应30min，即制得深红棕色液体产品，液体产品在50～60℃间烘干，可得固体产品。

2复合型铁系高分子絮凝剂的制备

2.1聚合氯化铝铁(PAFC)的制备

利用煤矸石、铁矿石或高铁、钛煤系高岭岩为原料都可制得PAFC。这是一种新型铁铝复盐类无机高分子混凝剂，它兼有铁盐和铝盐混凝剂的特性，反应速度快、形成絮凝体大、沉降快、过滤性强等；在pH为7.0～8.2范围内，除浊效果最佳。制备时将煤矸石粉碎、焙烧、用盐酸浸取，在搅拌回流下加热一定时间，冷却、过滤、调pH聚合，可制得红棕色的液体产品。PAFC的除浊效果、絮体的沉降性能和贮存稳定性均优于PFS，并且对印染废水有较好的除色、除味、除臭和消毒效果。

2.2聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)的制备

以铝土矿、活性铝酸钙、盐酸、硫酸等为原料可制得聚合硫酸氯化铝铁。具体是将煤矸石粉碎、研磨、过筛、焙烧、酸浸，在搅拌回流下加热到100～110℃，反应一定时间，冷却、过滤，滤液加热调pH值聚合，经陈化浓缩得黄绿色—综黄色固体颗粒。这种复合混凝剂，其组成为含有多核聚铁及聚铝与氯根、硫酸根配位的复合型无机高分子，PAFCS具有盐基度高、聚合度大、有效成分含量高、絮凝速度快、易过滤、出水率高等特点，在脱色、除杂方面有显著效果。并且其原料来源为工业废渣，生产工艺简单，成本较低，可望在工业水处理中具有广阔的应用价值。