氯化钠废水处理方法范文1
关键词焦化；废水；处理；现状；技术；方式；脱色法；
中图分类号：[TE992.2]文献标识码： A 文章编号：
引言
宝丰煤化工产业链焦化废水是最难处理的部分，在煤制焦炭、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，主要含有酚类化合物、脂肪族化合物、杂环化合物、多环芳烃、氨氮、硫化物、氰化物、硫氰化物等，属于典型地生物难降解的有机废水。由于废水含有大量酚类、氰化物、硫氰化物及难降解多环芳香烃化合物具有毒性和潜在的致癌性，因此，排放大量的焦化废水不但对地方的环境生态造成严重的污染，也严重危害人类的生活健康。因此，在预处理和生化处理正常的情况下，保证深度处理的中水达标是再次回用、利用的关键。
一、焦化废水特点及回用方式选择
1.1废水的来源
宝丰焦化厂污水处理站肩负整个宝丰能源工业园区所有污水处理的重任，非单纯的处理焦化废水，以工业废水为主，其中易降解的工业废水如：部分甲醇废水，水量约30 m3/h；难降解的工业废水如：蒸氨废水、煤焦油生产废水、甲醇生产废水等，水量约140m3/h。同时还有生活污水，水量约60 m3/h。
1.2焦化废水特点
焦化废水含有氨氮、酚、氰等有毒有害的有机物，还含有SS、油、硫酸根、氯离子、铁离子等。经过生化和混凝沉淀处理排放的焦化废水中还含有一定的有机物、悬浮物、硬度、盐类，其水质如表1所示。由于各焦化厂生产工艺及生化处理工艺不同，其出水水质也不尽相同。
表1 二级处理后水质指标
焦化废水深度处理后可资源化再利用，在钢铁企业内部循环可用于烧结、炼铁等工艺喷渣，在焦化厂内部可用作熄焦、循环水补充水、生化外排稀释水、锅炉软水补给、道路冲洒及绿化用水等。工艺喷渣及绿化、软水补给等用水量是相当有限的，由于焦化行业每年需要用大量的新水来补充工业循环水，其循环水系统对水质要求并不高，因此将焦化废水深度处理后用于工业循环水系统的补水是一个很不错的选择，越来越被大多数企业采纳认可。
二、宝丰焦化厂污水处理站运行现状
经对现有污水处理系统运行现状的现场调研发现，目前隔油、气浮除油、生化脱氮、一体化固液分离器、臭氧生物滤池、污泥脱水系统等核心单元运行和处理效果较为稳定，整体系统运行状态良好。为充分发挥现有污水处理系统的净化效果（包括脱色），在运行管理上采取如下措施：
1.因长期运行，部分气浮释放器已堵塞，建议清洗恢复，提高气浮处理效果。
2.尽快修理气浮除油工序的药剂管道，实现混凝剂连续定量的投加。生物活性炭已长期运行3年有余，考虑磨损，计划每年补充20%的量。
三、次氯酸钠氧化脱色法应用
目前污水处理站出水水质均达到国家污水排放有关标准，唯独色度偏高，因此降低回用水色度作为2012年重点工作。配合设计厂家和一线技术人员的支持，结合现有工艺的特点，最后确定采用“次氯酸钠氧化脱色法”来降低回用水色度，控制指标在30倍以下。
“次氯酸钠氧化脱色法”广泛应用于典型高色度废水—印染废水的脱色处理。但是，相比印染废水，焦化废水中高色度物质的分子组成更为复杂、化学键更为稳定，因此焦化废水次氯酸钠脱色氧化反应需较长时间（在普通投量条件下需数十个小时）。
3.1试验步骤：
1.取甲醇厂工业次氯酸钠溶液若干毫升，其标注有效氯浓度为12%；
2.利用稀释倍数法检测焦化污水回用水池水样的色度，检测结果为97（倍）；
3.次氯酸钠脱色实验：
（1）、取回用水池水样（色度：97[倍]）各100ml分别加于6只比色管中，然后将6只比色管分为两组，然后用移液管分别加入0.2ml和0.4ml次氯酸钠溶液，具体如下：
（2）、加入次氯酸钠溶液后，将回用水池100ml水样摇匀颜色逐渐消退，随着时间推移水样颜色越浅。附：投加0.2ml和0.4ml次氯酸钠溶液后，反应15分钟、30分钟、1小时和5小时水样颜色对比图片（以10:00开始计反应时间）。
（3）、对投加0.2ml和0.4ml次氯酸钠溶液的水样进行色度检测，检测结果如下：
3.2实验结论：
通过实验证明次氯酸钠具有降低回用水色度的作用。因此污水处理站将处理后污水的色度控制在100（倍）以内，然后按照约3‰的量添加次氯酸钠，其有效反应时间保持约45分钟以上，这样可有效解决焦化回用水色度偏高的问题。
结束语
焦化废水深度处理及回用技术研究较多，但工程实例较少，主要是深度处理技术工业化进程较慢，一次性投资及运行费用较高。目前宝丰能源焦化厂污水处理站7月份新增次氯酸钠加药管线，回用水脱色效果明显，7-8月份回用水色度全部达标（30倍以下），真正实现了长期稳定有效，为焦化行业回用水再利用起到了典范带头作用。今后，宝丰焦化废水深度处理及回用的发展方向就是要加大高级氧化技术等的工业化进程，同时，还要进一步研究、开发处理效果好、投资运行费用低、无二次污染、易于操作管理的新技术。
参考文献
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氯化钠废水处理方法范文2
关键词：纸浆造纸废水 上流式厌氧污泥床 直流式完全混合搅拌槽 厌氧 好氧
中图分类号：[TE992.2]文献标识码： A 文章编号：
1.背景
造纸的主要步骤包括：原料去皮、制浆、分离浆和蒸煮液、漂白、浆料准备和制成纸张。漂白时通过添加化学药剂去除木质素和其他带有颜色的化合物。漂白是本工业流程中的一个重要环节，用于漂白的氧化剂含有氯，如氯气、二氧化氯、次氯酸盐、次氯酸钠等。部分氧化剂含有氧（例如双氧水、过氧化钠、臭氧等），但这些氧化剂的适用范围不广。使用含有氯的氧化剂进行漂白后，得到的降解物种含有多种有机氯的衍生物。因此将继续对漂白和造纸过程中的控制技术进行改善。但是，漂白工艺外部废水处理是必要的[1]。因此，纸浆造纸工业对含有氯化物的污水进行处理是至关重要的。
纸浆造纸工业废水的一般特性为：（1）木质素含量高，（2）可吸附有机卤化物（AOX）浓度高（归因于漂白过程），（3）颜色，（4）可生化性低，通过高的化学需氧量与生化需氧量的比值来表征(COD/BOD)，其范围在4-6之间，（5）潜在毒性问题。
纸浆造纸废水的典型处理工艺为化学沉淀、曝气法、活性污泥法和厌氧处理。考虑到经济因素和处理效率，厌氧处理则是处理造纸废水的可行性选择。
很多人都在研究造纸废水的降解方法。就化学沉淀来说，根据絮凝剂和废水（包括未漂白的制浆废水、漂白的制浆废水、中性的半化学亚硝酸盐等）之间的絮凝效果，得到了不同的去除效率（其中可吸附有机卤化物的去除效率为20–85%，化学需氧量的为20–91%，颜色的为36–100%）[2–12]。化学处理过程分为三个工序，依次使用三氯化铁、硫酸和明矾，结果是总生化需氧量（BOD）减少了50%，并且浊度降低大于82%，色度几乎去除完全。所有其它的单一絮凝剂或化学絮凝剂的组合对生化需氧量的降解率都是很低的[13]。据报告，根据生物处理过程的操作条件不同，将化学处理和生物处理相结合可以使得、可吸附有机卤化物（AOX）降解率达到53%至59% [14]。
在曝气池中，37%的完全结合的氯以及24%的不可降解的有机碳（NPOC）被去除掉[15]。在另一项研究中，通过曝气系统处理常规制浆废水的方法去除了32%的有机卤化物（AOX）[16]。表格1中总结了纸浆造纸废水处理所用的好氧池、兼氧池和厌氧池的工工艺参数[17]。
表1 处理系统各项参数
一个使用活性污泥法处理造纸废水的污水处理厂，其有机卤化物及化学需氧量的去除率达到40–50%。而在另一个污水处理厂，生化需氧量达到前一个厂的7倍，其COD讲解率仅仅达到34%，可吸附有机卤化物（AOX）去除率达到20%-30%[18]。据报告，上流式厌氧污泥床反应器的化学需氧量（COD）去除率能达到70%[19]。通过两年来对生物可吸附有机卤化物的研究表明，好氧处理的去除率为30–35%，厌氧处理的去除率为40–45%，厌氧-好氧处理的去除率为50–55%[20]。
研究中把两种不同的反应器进行不用的组合，后面加沉淀池进行污泥循环，其中一个系统是厌氧-好氧模式(NA)中，另一个系统则是好氧-好氧模式(AA)。发现NA和AA两个系统并无明显的不同（可吸附有机卤化物去除率分别为57%和59%）[1]。
Zitomer 和 Speece [21]证实了即使是悬浮物（SS）生化需氧量（BOD）达到一定的去除率，好氧活性污泥工艺在减少毒性方面的能力也是很高的。而厌氧反应器和好氧反应器将结合的工艺在减轻毒性方面更加有效。亚硝化作用可能出现在厌氧阶段并产生较少的有机氯化物。这些有机物可在传统的好氧阶段中进一步被降解[21]。在本次研究中，通过厌氧毒性试验检验了达拉曼SEKA纸浆造纸厂的纸浆造纸工业废水中厌氧微生物的毒性作用。此外，利用这些废水进行生化研究，其中厌氧阶段采用上流式厌氧污泥床（UASB），好氧阶段利用一段式CMSTR工艺。
2.材料和方法
2.1接种液
2.1.1城市厌氧消化池污泥（MADS）
用于批量实验中的城市厌氧消化池污泥（MADS）来源于从土耳其的安卡拉城市废水处理厂的厌氧分消化池。该消化池为圆柱形，为钢混结构，停留时间为14天。每天从浓缩池到污泥消化池的平均污泥量为805m3。消化池中的pH值控制在7.00至7.70之间。污泥在使用之前完全混合并用孔隙大小为1mm的筛过滤。若需要更浓缩的污泥，则要将污泥放置在英霍夫锥形管中24小时，然后使用保留在上层清液之下的污泥即可。
2.1.2. 厌氧颗粒
用于上流式厌氧污泥床反应器中的厌氧颗粒，来源于土耳其伊斯坦布尔Tekel Pasabahce工厂。该污水处理厂处理量为60m3/d，其COD有机负荷率为30kg/m3•d（COD）,反应器内的pH值在6.0-9.0之间。
2.1.3. 好氧菌
好氧菌来源于土耳其安卡拉城市污水处理厂的活性污泥池中，该废水处理厂的污泥龄为2.8天，有机负荷为165000kg/d BOD5。
2.2.纸浆造纸废水
制浆造纸废水（PPE）来源于土耳其达拉曼SEKA造纸厂。在整个实验过程中，从该工厂取了两次PPE (PPE-1, PPE-2)。PPE-1含有450–500 mg/l的化学需氧量（COD）和51±4.2 mg/l的挥发性悬浮固体颗粒（VSS），而PPE-2含有5500–6000mg/l的COD和820±28.3 mg/l的VSS。在用于反应器实验之前，PPE要彻底混合，用175-mm的筛子过滤并储存在10升的玻璃容器中。
氯化钠废水处理方法范文3
【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4
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5
中文摘要 I
英文摘要 II
目录 III
1. 绪论 1
1.1 二氧化氯的性质 1
1.2 印染废水处理的方法 1
1.3 二氧化氯的脱色机理 2
1.4 二氧化氯的制备方法 2
1.5 二氧化氯的应用概况 2
1.6 二氧化氯在印染废水处理中应用 3
2. 实验部分 5
2.1 实验试剂与玻璃仪器 5
2.1.1 主要原料和试剂 5
2.1.2 主要仪器 5
2.2 实验步骤 5
2.2.1 用亚氯酸钠自氧化法制备二氧化氯 5
2.2.2 用丙二酸法测定二氧化氯总含量 5
2.2.3 模拟废水 6
3. 结果与讨论 7
3.1 标准曲线的绘制 7
3.1.1 波长扫描选定最大波长 7
3.1.2 浓度与吸光度关系曲线 7
3.2 单因素考察 8
3.2.1 反应温度对染料脱色效果的影响 8
3.2.2 转速对染料脱色效果的影响 9
3.2.3 ClO2投加量对染料脱色效果的影响 10
3.2.4 pH值对染料脱色效果的影响 11
3.2.5 染料起始浓度对脱色效果的影响 12
3.2.6 反应时间对染料脱色效果的影响 13
3.3 脱色率与时间的关系拟合 14
3.4 染料与二氧化氯反应的摩尔比推算 15
4．总结与展望 16
致谢 17
参考文献 18
1 绪论
1.1 二氧化氯的性质
ClO2在常温下为黄绿色或橘黄色气体，当溶液中浓度14～17mg/L时气味明显[1],具有氯和臭氧的特殊刺激臭味，毒性与氯气相似。在20℃、大气压力下,水中二氧化氯的质量浓度为70mg/L。二氧化氯气体在室温条件下可压缩为液态,密度为2.4kg/L,沸点10.9℃,熔点-59℃。在水中的溶解度很大，约为Cl2的5倍 ，ClO2分子结构外层存在一个未成对电子———活泼自由基,具有很强的氧化作用，二氧化氯的还原能力（0.95V）比氯气（1.95V）低的多，但它的氧化能力却比 氯气高的多[2]，其氧化能力约为Cl2的2.63倍。其气体在高于-40℃时不稳定、易爆炸,所以需要在使用现场生产。二氧化氯暴露于光线下或接触有机物时,温度上升就会爆炸。二氧化氯压缩为液态,轻微的环境变化就会导致爆炸。工业上,二氧化氯运输通过混合空气以保持二氧化氯浓度在8%～12%。在黑暗中,二氧化氯溶液可保存几个月。
1.2 印染废水处理的方法
王九思[3]用ClO2氧化与活性炭吸附相结合的方法处理染色废水,与单独用ClO2氧化或活性炭吸附处理相比,CODCr去除率和脱色率均有较大提高。
金朝晖,柴英涛,李铁龙,曹骥,庄源益[4]从受污染土壤中筛选出具有广谱脱色的优势菌17株,并进一步扩大染料范围,筛选出3株对偶氮、蒽醌、三苯甲烷染料均有较好脱色效果的优势菌株。3株菌分别为青霉属菌和头孢霉属(菌)的真菌;以染料配水为例,探讨了pH值、温度、碳源、氮源因素对菌株脱色的影响;并进行了实际废水的脱色实验,结果表明该菌在pH值5-9,温度18-37℃的区间内,且外加葡萄糖提供0.15%碳源时对染料废水的脱色率可达70%。因此对处理染料污染废水具有较好的应用前景。
王代芝，揭武[5]用三氯化铝改性的膨润土对酸性红的吸附作用，结果表明此改性方法能够明显改善膨润土在水中的沉降与过滤性能，大大提高了膨润土对酸性红的吸附能力。当吸附剂的用量为20g/L时，对浓度为460mg/L酸性红溶液的去除率可达98.6％，吸附量为22.68mg/g。
华彬,陆永生,唐春燕,卞华松,胡龙兴[6]以酸性红B染料模拟废水为对象,考察了废水浓度、pH、超声时间、NaCl投加量及曝气等因素对其超声降解效率的影响。实验结果表明:酸性红B降解率与超声时间基本上成线性关系;初始浓度高,降解率大;pH值大,降解率减小;当溶液中NaCl投加量从0增加到1mg/L,降解率从43%增加到近90%;再增加溶液中NaCl的浓度,对其降解率影响不大;水浴温度升高,酸性红B降解率增大;曝气及H2O2 投加量对其降解率的影响不大。
吴坚，扎西[7]采用Fenton试剂处理酸性玫瑰红B染料废水,考察了FeSO4投加量、H2O2 投加量、pH值和反应时间对处理效果的影响,研究了原水的氧化还原电位的变化规律,评价了它的可生化性结果表明,最佳pH值为3, FeSO4的适宜投加量为8mmol/L, H2O2 最佳投加量为50mmol/L,此时COD去除率和脱色率分别为77.1%和92.8%,处理后该染料废水的可生化性大大提高。
1.3 二氧化氯的脱色机理
ClO2处理印染废水主要是氧化破坏染料的发色基团和助色基团，达到显著的脱色效果。在一定条件下，二氧化氯可与DPD(N，N一二乙基对苯二胺)、甲酚红(邻甲酚磺酞)、氯酚红(二氯磺酞)、酸性靛蓝(5，5一靛蓝二磺酸盐或靛蓝三磺盐)、丽丝胺绿B(芳甲烷染料)、罗丹明B(四乙基罗丹明)和亚甲蓝等显色剂发生脱色反应。酸性靛蓝在pH<4时，可以与氧化剂二氧化氯发生断键反应，而生成稳定化合物靛红C8H5NO2。二氧化氯除与酸性靛蓝等染料发生反应外，还与许多直接染料和活性染料反应，而使染料褪色。利用二氧化氯的这一性质，可将二氧化氯用于处理印染废水。目前，利用二氧化氯来处理印染废水已得到一定的进展，尤其在脱色方面去除率高，因而是具有广阔的推广应用前景的[8]。
1.4 二氧化氯的制备方法
本实验采用亚氯酸钠自氧化法：在酸性介质中,亚氯酸钠发生自氧化还原反应生成二氧化氯。反应式为:
5NaClO2 + 4HCl = 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
该方法的特点是一次性投资少,操作工艺简便,易于控制。不足之处是反应速度慢,酸量大,产生的废酸多。如果是在盐酸介质中反应,产品混合物中会有一定量的盐酸。
1.5 应用概况
制成的稳定性二氧化氯作为一种多功能化工产品，自上个世纪和年代就逐步在纸浆和纺织品漂白、消毒及自来水净化、工业废物处理等行业得到应用，尤其是经ClO2消毒后反应物基本无毒。二氧化氯作为一种强氧化剂,由于其在消毒杀菌、防腐除臭、保鲜及环境污染处理等方面的独特功能已受到国内外有关专家的广泛关注。80年代中期,美国农业部(USDA)和美国环保局(USEDA)确认ClO2可作为食品消毒剂和饮水杀菌剂 [9]。最近,世界卫生组织(WHO)认为该物质完全无致癌,而推荐为安全消毒物质中的A1级产品。目前,越来越多的国家已把ClO2用作饮用水的消毒剂,并对ClO2在医疗卫生、水产品加工、果蔬保鲜及环境污水处理等方面进行广泛的应用研究。
ClO2的研究和应用在我国始于20世纪80年代，生产规模上与国外相比都有一定差距，但是目前发展迅速，已有多家厂家生产，应用领域也很广泛，主要有饮用水处理、废水处理、杀菌灭藻、医疗卫生、造纸工业、油田解堵等几个方面。ClO2作为灭菌消毒氧化剂，具有很好的效果，明显优于常用的Cl2，且具安全可靠、无环保问题等优点，因此，它的应用势必愈来愈广，在我 国的应用亦有广阔的前景。
1.6 二氧化氯在印染废水处理中的应用
王福祥[10]等人曾在南京市大厂区麒麟华洋印染公司进行试验，通过用二氧化氯处理印染废水，脱色率和COD去除率分别达到97.5％和80.3％，处理后的废水指标完全符合国家排放标准。
林大建[11]利用二氧化氯作为强氧化剂对漂染废水中的有机物进行氧化分解，试验结果表明：对COD的去除率>78％，对色度的去除率>95％，水的循环利用率可达72％。
邓丽[12]等人利用C102进行印染废水脱色的试验结果表明：两种活性染料(活性艳红X一3B、活性艳红K一2BP)的模拟废水均极易被C102 氧化脱色，当染料与二氧化氯的摩尔比为1：0.24时，两种活性染料的脱色率均可超过90％ ；在二氧化氯的量足够时，脱色率与染料的初始浓度基本上没有关系；活性艳红-3B的脱色率随pH的变化增幅较小，而活性艳红K-2BP的脱色率随pH的变化增幅很大，pH在7～10这一范围脱色率最高；二氧化氯与染料之间的反应速度较快，反应15min可基本完成；温度对活性艳红X一3B影响不大，但对活性艳红K一2BP的脱色反应有较大的影响。
于德爽[13] 根据某精细化工有限公司染料废水处理的生产性实验研究，提出了采用二氧化氯氧化去除染料废水中苯胺类物质的方法。运行结果表明：当污水中苯胺浓度≥50mg/L时，容易引起活性污泥中毒；当污水中苯胺浓度50mg/L时，采用二氧化氯氧化法可以使出水苯胺浓度降至2mg/L以下，去除率达到95％左右。
李益林[14]用二氧化氯直接氧化处理含疏水性染料的印染废水(COD360mg/L、色度256倍)，经PE精密过滤器过滤，出水水质为COD64mg／L、色度4倍 。某纯棉色织布厂废水，含有硫化、还原、分散染料，pH=8～12，色度=256倍，COD=360 mg/L；每吨废水中投加25g C102 ，接触反应30分钟，采用水射气混合，再经PE过滤器精密过滤，出水COD降到64mg/L，色度为4倍。
赵茂俊[15]等人利用自制高纯二氧化氯对两种常用且结构具有代表性的活性艳红K-2G和分散蓝2BLN染料，进行氧化脱色研究，作了温度、pH值、二氧化氯用量等条件试验，并用实际印染废水进行了实验，取得了良好的效果。在室温时，t=5～7分钟，pH值偏碱性条件下，单一染料溶液及混合染料溶液的脱色率均达到90％以上，实际印染废水的脱色也在90％左右。pH值、温度和C102 用量等多种因素对脱色率均有一定的影响：pH值越高，染料脱色率越高。C102 用量存在一最佳值，与活性艳红K-2G及分散蓝2BLN染料的最佳摩尔比分别为40及20左右。C102 耗量随染料起始浓度的增大而增加(脱色率相同时)。
张春辉[16]等使用二氧化氯对染料和印染废水脱色进行了研究，结果表明：二氧化氯对其有很好的脱色效果，当原水COD为1592 mg/L、色度为781倍的废水在不调节pH 的情况下(原水pH=7.6)，经75mg/L剂量二氧化氯处理4h后，COD去除率为68.4％，色度去除率可达94％以上，水样几乎无色。试验还发现，pH值对C102 的氧化脱色影响较大，在酸性条件下有很好的脱色效果。印染废水多为碱性，直接用C102进行脱色是不利的，需先调节废水的pH值。这是将二氧化氯用于脱色时必须考虑到的不利因素[17]。
2 实验部分
2.1 实验试剂与玻璃仪器
2.1.1 主要原料和试剂
(1)亚氯酸钠
A.R.
(6)硫代硫酸钠
A.R.
(2)淀粉
A.R.
(7)丙二酸 A.R.
(3)盐酸
A.R.
(8)重铬酸钾
A.R.
(4)硫酸
A.R.
(9)酸性红
工业品
(5)碘化钾
A.R.
2.1.2 主要仪器
(1)可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司 722E型)
(2)恒温水浴缸（上海精密实验设备有限公司 DK-S24型）
(3)恒速搅拌器（上海申胜生物技术有限公司 S212-40型）
(4)二氧化氯发生装置(实验室自搭)
(5)电子天平（北京塞多利斯仪器系统有限公司 BS124S型）
2.2 实验步骤
2.2.1 用亚氯酸钠自氧化法制备二氧化氯
(1)打开恒温水浴调至250C;
(2)待水温稳定后，将装有反应液的三口烧瓶浸入水浴锅，同时打开空气压缩机控制0.14m3/h的气体流量，反应开始;
(3)观察反应过程中物料颜色的变化，反应30分钟，结束反应;
(4)关闭水浴锅和压缩机，整理实验台面，将设备等恢复原状。
2.2.2 用丙二酸法测定二氧化氯总含量
2.2.2.1试剂配制
(1)2mol/L硫酸 取11mL98%浓硫酸加入到89mL水中置于试剂瓶中;
(2)10%碘化钾 10g碘化钾加入100mL水中置于棕色瓶中避光保存于冰箱中，若顔色变黄需重新配制;
(3)0.5%淀粉 取0.5g淀粉置于100mL水中煮沸，冷却后置于棕色瓶中避光保存;
(4)10% 丙二酸 10g丙二酸加无离子水溶解成100mL;
(5)0.1mol/L硫代硫酸钠溶液 取1000mL蒸馏水加入0.1g碳酸钠，煮沸，称取24.80g硫代硫酸钠置于该沸水中，冷却放置于棕色瓶中，避光保存1-2周;
(6)标定0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液 在碘量瓶中移取一定量重铬酸钾标准液加入10%碘化钾4mL及1.5mL的2mol/L硫酸，塞好玻璃塞，摇匀，于暗处置放10min。用上述配制的0.1mol/L硫代硫酸钠溶液滴定。经滴定计算得硫代硫酸钠标准溶液的浓度为0.111mol/L。
2.2.2.2测定
取二氧化氯液10.0mL，置于含100mL无离子水的碘量瓶中，加10% 丙二酸溶液2mL，摇匀。静置反应2min后，加2mol/L硫酸10mL，10%碘化钾溶液10mL后加蒸馏水数滴于碘量瓶盖缘，置暗处5min。打开盖，让盖缘蒸馏水流入瓶内。用硫代硫酸钠标准溶液（装入滴定管中）滴定游离碘，边滴边摇匀。待溶液呈淡黄色时加入0.5%淀粉溶液10滴，溶液立即变蓝色。继续滴定至蓝色消失，记录用去的硫代硫酸钠溶液总量。重复测3次，取3次平均值进行以下计算 。
由于1mol/L硫代硫酸钠标准溶液1mL相当于13.49mg二氧化氯，故可按下式计算二氧化氯含量[12]：
二氧化氯含量(mg/L)=(M*V*13.49/W)*1000
其中：M-------硫代硫酸钠标准溶液的浓度mg/L;
V-------硫代硫酸钠标准溶液在滴定中用去的毫升数mL;
W-------碘量瓶中所含二氧化氯样液毫升数mL（溶液10mL），盖上盖并振摇混匀。
2.2.3 模拟废水
印染车间排出的废水通常浓度在100 mg/L左右，现在用酸性红染料配制模拟废水，用电子天平称取1.000g酸性红染料，加水溶解稀释到1L。做实验时取样体积为10.00mL的配制好的溶液,投加一定量的二氧化氯溶液,保持二氧化氯溶液的过量,使二氧化氯和酸性红染料 摩尔比为4：1，再加水稀释到100mL,使酸性红染料浓度为100.0 mg/L（模拟废水）。
3 实验结果与讨论
3.1 标准曲线的绘制
3.1.1 波长扫描选定最大波峰
取配制好的1000.0mg/L酸性红染料的溶液取出10mL，加去离子水配成100mL，配制成100mg/L(模拟废水)，用分光光度计在不同波长下进行测量，得到以下的最佳波长曲线，结果见图1：
图1 最佳波长曲线
从上图可以看出,波长在496nm时，吸光度达到最大值，即最大吸收峰，以此作为测定波长。
3.1.2 浓度与吸光度关系曲线
取配制好的1000mg/L酸性红染料的溶液，然后分别取出10mL、8mL、5mL、4mL、3mL、2mL、1mL，各加去离子水配成100mL，分别用分光光度计在496nm进行测量，得到以下的浓度标准曲线，结果见图2：
图2 酸性红染料的标准曲线
在以下单因素考察实验中，将吸光度代入上面方程y = 94.474x中，算出反应后酸性红的浓度y，再根据y1=y总-y算出反应的酸性红的量y1，最后根据脱色率= y1/ y总*100%，从而计算出脱色率。
3.2 单因素考察
3.2.1 反应温度对染料脱色效果的影响
温度是影响反应效果的因素之一,从印染车间排出的废水通常具有较高的温度。酸性红染料的模拟废水的浓度为100 mg/L ,取样体积为10mL的配制好的溶液,投加一定量的二氧化氯溶液,保持二氧化氯溶液的过量,使二氧化氯和酸性红染料摩尔比为4：1，但要让总溶液的量保持在100mL以内,然后加水让溶液的体积保持在100mL,这样就保持了染料和二氧化氯的浓度的一致性。在相同的因素前提下,考察不同的温度二氧化氯对酸性红溶液的脱色效果的差异。因此,考察以下几个温度点,确定温度这个单因素的存在,是否对二氧化氯脱色效果有影响.以下是考察15℃,20℃,25℃,30℃,35℃五个温度点时,反应结束后马上取样，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率。
在25℃时，没有经过鼓泡除去剩余的二氧化氯，用分光光度计测定吸光度，其吸光度为0.054，而经过鼓泡后其吸光度为0.045，所以每次反应结束后先进行鼓泡，再用分光光度计测定其吸光度。二氧化氯对酸性红染料在不同的温度条件下的脱色能力的大小差异，结果见图3：
图3 温度对染料脱色率的影响
从上图可以看出,二氧化氯对酸性红溶液进行脱色时,温度对其脱色能力的影响并不是非常大,脱色的能力都在95%左右。但是25℃时的温度效果较其它四个来说要略好一些,因此,从图表来看,温度升高时脱色率略有升高,但是以25℃时的温度为分界线,大于25℃时脱色率反而下降。可能的原因是由于温度升高,二氧化氯的活性升高,使转化率提高,但是温度过高,又使二氧化氯有些挥发出来,造成了二氧化氯溶液浓度的下降。这样使得脱色率又有点下降。因此,选取25℃的温度为最佳的单因素之一。
3.2.2 转速对染料脱色效果的影响
在二氧化氯与酸性红染料溶液反应时,由于存在一个混合接触的过程,它们的溶液浓度虽然不变,但是,理论上来说,在混合反应时,加快混合时的速率,可以提高反应的速率。因此,对于搅拌速率来说,应该是越快越好。同理,我们在保持温度,pH,起始料液等各因素保持不变的前提下,来考察不同的搅拌速率是否对二氧化氯的脱色效果有影响，使转速分别控制在100r/min,150r/min,250r/min,300 r/min,350r/min, 考察搅拌速度对染料脱色效果的影响。反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，结果见图4：
图4 搅拌速度对染料脱色率的影响
从上图可以看出,二氧化氯对酸性红溶液进行脱色时,搅拌速率对其脱色能力基本上没有影响,在不同的搅拌速率下,整个曲线图基本上在同一水平线上。这说明体系是均相，可能是因为二氧化氯参与的脱色反应不需要这样大的搅拌速率,可能是静止的溶液下,就能快速地反应完全,但不排除由于10min的反应时间已经大大超过了二氧化氯对酸性红溶液脱色所需要的时间,使得所有的反应液都能够完全的反应,因而转化率差不多一样。因此,先取这个反应的搅拌速率为250r/min,作为最佳的反应搅拌速率,等接下来的实验再来考证反应时间的影响。
3.2.3 CLO2投加量对染料脱色率的影响
在反应温度25℃，不加酸碱和反应时间10min，转速250r/min不变的情况下，移取10mL配制好的1000mg/L酸性红染料的溶液,加二氧化氯溶液，使加二氧化氯和酸性红染料摩尔分别为5：1、4：1、3：1、2：1、1：1，但要让总溶液的量保持在100mL以内,然后加水让溶液的体积保持在100mL,这样就保持了染料和浓度的一致性。 在相同的因素前提下,考察CLO2投加量对染料脱色效果的差异。 反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，结果见图5：
图5 CLO2投加量对染料脱色率的影响
由图5可以看出 ,酸性红染料（模拟废水）脱色率随二氧化氯的量的增加而逐渐升高。较低投量时,脱色率的升高幅度较大 ,当投量增加到一定程度后（3：1）脱色率变化趋于平缓，基本上脱色率保持不变。随着二氧化氯投加量的增加 ,模拟废水中的活性染料的浓度减少,脱色率升高，在摩尔比3：1时脱色率就达到95%，这说明二氧化氯对酸性红染料的氧化作用很强。这与其它的方法处理活性染料效果较差形成对比 ,体现了二氧化氯的优越性。由此可见，二氧化氯作为氧化剂染料是有很强的脱色能力的,并且脱色能力也都随着二氧化氯的投加量增加而增强。
3.2.4 pH值对染料脱色率的影响
移取10mL配置好的1000mg/L酸性红染料的溶液,加二氧化氯溶液，使二氧化氯和酸性红染料的摩尔比为4：1，加水稀释保持溶液总体积100mL，在反应温度25℃,转速250r/min,反应时间10min的条件下，加盐酸或氢氧化钠使pH值分别为4、6、7、8、10、12，考察pH值对染料脱色率的影响，酸性红染料的pH值为6，反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，得以下曲线，结果见图6：
图6 pH值对染料脱色率的影响
由图6可见,酸性红染料模拟废水经ClO2氧化后,脱色率在酸性条件下,pH值对染料脱色率影响不大，和在不加酸碱情况下，脱色率一样都在95%左右，pH=6时脱色率达到最大。随着pH值的逐渐增大，脱色率逐渐减小，当pH=12时，脱色率就降到了82.7%，所 以pH值对染料脱色率有影响，特别是在碱性条件下。原因可能是二氧化氯和氢氧化钠反应转化为次氯酸根离子，氧化能力减弱，从而使脱色率降低。
3.2.5染料初始浓度对脱色率的影响
在反应温度25℃、不加酸碱和反应时间10min，转速250r/min，加二氧化氯溶液不变的情况下，分别移取20mL、10mL、8mL、5mL、3mL配置好的1000mg/L酸性红染料的溶液，加水稀释保持溶液总体积100mL，使酸性红染料浓度分别为200mg/L、100mg/L、80mg/L、50mg/L、30mg/L。在相同的因素前提下,考察染料起始浓度对脱色率的影响。反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，结果见图7：
图7 染料起始浓度对脱色率的影响
从上图可以看出,在起始料液浓度发生改变时,二氧化氯对浓度低的溶液的脱色能力要稍微差一些,而对于浓度比较高的溶液的脱色能力相差不多,很接近.可能是浓度低的时候,由于吸光度要小,所造成的误差影响较大。总的来说，脱色率的波动不是非常大,可见,二氧化氯的脱色能力还是很强的。
3.2.6反应时间对染料脱色效果的影响
移取10mL配置好的1000mg/L酸性红染料的溶液,加二氧化氯溶液，使二氧化氯和酸性红染料的摩尔比为4：1，加水稀释保持溶液总体积100mL，在反应温度25℃,转速250r/min, 反应时间分别为1、2、3、5、8、10、20min,考察反应时间对脱色率的影响,反应结束后马上取样，鼓泡除去剩余没有反应的二氧化氯，然后用分光光度计测定吸光度，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，结果如图8：
图8反应时间对染料脱色率的影响
从图8可以看出，酸性红染料（模拟废水）在反应5min前,随反应时间的增加,脱色率迅速增加,说明反应速度很快,几乎瞬间完成,反应5min后,脱色率几乎不再随时间的增加而增加,这说明反应已接近反应完全。酸性红染料随时间的推移脱色率逐渐升高,当反应10min时,脱色率达到95.8%,反应10min后,反应基本完全,染料残余量几乎不再减少 ,脱色率曲线也基本不再上升。
反应时间及由此确立的停留时间是影响脱色进行的状况及实际工程设计时影响反应池规模、造价和净化效果的一项重要因素。若废水在池中停留足够长的时间 ,则可达到较好的脱色效果,但如果时间过长就会使池中停留的废水量及池的规模增加。
3.3 脱色率与时间的关系拟合
根据公式At=A0e-kt即㏑At=㏑A0-kt，再通过时间和吸光度的关系作图，结果如图9：
图9 ㏑At和时间t的关系
从图9可以看出，关联系数k=0.2087，R=0.98，成线性关系，脱色率与时间的关系符合At=A0e-kt。
3.4 染料与二氧化氯反应的摩尔比推算
移取10mL配置好的1000mg/L酸性红染料的溶液,加二氧化氯溶液，使二氧化氯和酸性红染料的摩尔比为4：1，加水稀释保持溶液总体积100mL，保持反应温度25℃,转速250r/min,反应时间10min，反应结束后马上取样，然后用分光光度计测定吸光度，其吸光度为0.045，最后通过酸性红染料的标准曲线计算脱色率，其脱色率为95.479 %，剩余酸性红染料的质量M=1000mg/L*10mL*95.479 %=9.5479mg，酸性红染料的分子式为C17H10CLF3N3NaO4S,分子量468,反应掉酸性红染料0.0204mmol。用丙二酸法测定剩余二氧化氯的含量，用去硫代硫酸钠1.68mL, 二氧化氯含量(mg/L)=(1.68*0.111*13.49/100)
*1000=25.156 mg/L, 剩余二氧化氯质量=25.156 mg/L*100/1000=2.5156mg，反应掉二氧化氯的质量=16.1119mL*440.730mg/L-2.5156mg=7.1010mg-2.5156mg=4.5854 mg=0.0679 mmol。空白实验证明酸性红染料对丙二酸法测定剩余二氧化氯的含量没有影响，酸性红染料与二氧化氯反应的摩尔比为0.0204：0.0679=1：3.328。
4 总结与展望
通过上述的实验，我们以多组实验数据为依据，确定了二氧化氯对酸性红染料脱色的较佳条件：反应温度25℃，反应时间10min，转速250r/min，pH=6，酸性红染料与二氧化氯反应的摩尔比为1：3。
经过近一个学期的努力，论文终于接近了尾声。在整个过程中学到了很多的东西，特别是在解决实际问题方面，让我了解了整个的程序和方法。在实验中也遇到过困难，但是只有在坚持下去的情况下我们才能得出正确的结论从而达到更高的高度。实验过程也让我认识到了理论的重要性,根据实际情况来解决。我们大家都觉得从中成长了许多，提高了许多，并且也知道了一点科研工作的严谨治学态度和知道了探索过程的艰辛不易。
二氧化氯产业已是国际公认的绿色朝阳产业，应用领域和消费量还将大规模拓展，其技术的发展趋势是低耗节能、高效高纯、低副产物的系列生产工艺和针对各个行业而开发的使用便捷、应用成熟的下游产品的应用。就目前而言，稳定性二氧化氯和二氧化氯发生器等系列产品，投资少、见效快，不仅能有效地发挥其本身的特性，还可推动相关产业的繁荣和发展。
二氧化氯在我国刚刚起步，有理由相信，在不久的将来，二氧化氯会成为我们生产和生活中必不可少的日常用品，等待我们的是一个美丽的、前景广阔的市场和明天。
我国与工业发达国家相比，由于生产成本偏高，环境保护法规还不健全而限制了它的广泛使用及开发。因此加强稳定性二氧化氯产品的开发、推动二氧化氯在我国的广泛应用，前景十分广阔。相信随着稳定性二氧化氯制备技术的成熟以及人类对自身健康和生存环境的日益关心，将可实现稳定性二氧化氯的低成本、大规模生产，进而可开发一系列新的应用领域，造福于社会、造福于人民。
二氧化氯分子由一个氯原子和两个氧原子组成,氯原子以两个配位键与两个氧原子结合,其最外电子层上还存在着一个不成对的自由电子,为活泼性自由基,具有很强的氧化作用。二氧化氯不仅能将酚类物质氧化去除，而且不会造成氯化产物—双联氯酚，也不会引起臭味。到目前为止，开展二氧化氯处理工业废水方面的研究不多，二氧化氯作为一种强氧化剂，随着其制造成本的下降及其产生量的增大，在工业废水处理中将会得到越来越广泛的应用。
致 谢
四年的大学生活就这样随着毕业论文的完成而结束了，感谢浙江科技学院所有教过我的和我所熟悉的老师的谆谆教诲，特别是生化学院的老师们的教导将使我终生受益。由衷感谢诸爱士老师，在他的孜孜不倦的指导之下使我顺利完成了毕业课题。诸老师严谨的科学态度使我受益良多，还有在实验过程中给我的谆谆 教诲，以及在四年大年生活中对我关心和照顾，在此衷心感谢您！还有和我同做一组实验的同学，也给了我很多帮助，在这里一并谢过。
参考文献
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氯化钠废水处理方法范文6
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
m Fe2(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Fe Cl3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。
