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第二章 化學(xué)清洗基礎(chǔ)

第一節(jié) 化學(xué)清洗的基本原理和處理

對于一些高溫或不斷濃縮的系統(tǒng)如鍋爐、冷卻水系統(tǒng)等,不論采用何種水處理措施,都只能把結(jié)垢速度控制在允許范圍內(nèi),而不能徹底杜絕結(jié)垢隱患。系統(tǒng)一旦結(jié)了水垢、污垢,不但降低了熱效率,給系統(tǒng)的安全、正常運(yùn)行帶來隱患,并且使得水處理劑無法及時到達(dá)金屬表面而失效,加速了金屬腐蝕的速度。因此,及時地去除水系統(tǒng)中的各類污垢,不僅僅是節(jié)能、安全的需要,也是延長設(shè)備使用壽命的需要。

化學(xué)清洗是一種最有效的除垢手段,只要清洗劑選擇得當(dāng),清洗方式得當(dāng),對各類污垢都有極強(qiáng)的去除能力,且不論何種組成的系統(tǒng),都能找到一種合適的化學(xué)清洗方式。至于對金屬的腐蝕,只要清洗劑、緩蝕劑選用得當(dāng),可以控制到很小的程度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于機(jī)械除垢對金屬的損傷。下面對化學(xué)清洗的基本原理、煮爐轉(zhuǎn)化的基本原理、除垢清洗劑用量計算、化學(xué)清洗廢液的處理、化學(xué)清洗廢液排放作一簡要介紹。

一、清洗、緩蝕、鈍化的基本原理

1.化學(xué)清洗的基本原理

一般,化學(xué)清洗從材料表面除去污垢的化學(xué)方法。以工業(yè)設(shè)備的化學(xué)清洗為例最為復(fù)雜。對于新設(shè)備主要進(jìn)行除油、除銹、清洗和鈍化處理;而檢修后的設(shè)備則要進(jìn)行酸洗,中和防銹和污泥剝離,對于煉油廠和石油化工廠的換熱器還須考慮溶劑清洗,以除去有機(jī)垢。

2.除銹、緩蝕基本原理

一般,當(dāng)水體接受電磁場能量的作用后,大量的單個水分子包圍了溶解在水中的氧分子,使溶解氧成為惰性氧,切斷了金屬銹蝕所需氧的來源,從而大大減緩金屬銹蝕對管道或容器的破壞影響。

另外,全頻寬波段電磁波激起的懸垂復(fù)合調(diào)制頻率的電磁場所產(chǎn)生的“集膚效應(yīng)”在管壁上聚集了過剩的負(fù)電荷,而水內(nèi)部聚集了過剩的正電荷,水中過剩的正電荷強(qiáng)烈排斥帶正電的同性Fe3+,阻止Fe3+從金屬管壁分離進(jìn)入水中(系統(tǒng)中產(chǎn)生的黃色銹水就是Fe3+在水中呈現(xiàn)的顏色),同時,管壁或容器壁上過剩的負(fù)電子也不斷吸引帶正電Fe3+,阻礙Fe3+溶入水中,從而能使原有管壁上的Fe2O3(紅銹)還原成具極強(qiáng)耐腐蝕力的黑銹外膜Fe3O4,從而具有十分強(qiáng)的防腐作用,使得金屬管道或容器內(nèi)壁的腐蝕速度一般情況下可以下降90%以上。

3.鈍化的基本原理

眾所周知,鐵、鋁在稀HNO3或稀H2SO4中能很快溶解,但在濃HNO3或濃H2SO4中溶解現(xiàn)象幾乎完全停止。碳鋼通常很容易生銹,若在鋼中加入適量的Ni、Cr,就成為不銹鋼了。

金屬或合金受一些因素影響,化學(xué)穩(wěn)定性明顯增強(qiáng)的現(xiàn)象,稱為鈍化。由某些鈍化劑(化學(xué)藥品)所引起的金屬鈍化現(xiàn)象,稱為化學(xué)鈍化。如濃HNO3、濃H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化劑都可使金屬鈍化。

金屬鈍化后,其電極電勢向正方向移動,使其失去了原有的特性,如鈍化了的鐵在銅鹽中不能將銅置換出。此外,用電化學(xué)方法也可使金屬鈍化,如將Fe置于H2SO4溶液中作為陽極,用外加電流使陽極極化,采用一定儀器使鐵電位升高一定程度,F(xiàn)e就鈍化了。由陽極極化引起的金屬鈍化現(xiàn)象,叫陽極鈍化或電化學(xué)鈍化。

二、煮爐轉(zhuǎn)化的基本原理

煮爐是利用難溶化合物轉(zhuǎn)化的原理除垢。在煮爐化學(xué)反應(yīng)中,使用較高濃度的轉(zhuǎn)化溶液,在相當(dāng)高的溫度下,對水垢進(jìn)行液-固兩相間的化學(xué)反應(yīng),經(jīng)過相當(dāng)長的時間,使垢變得松軟而脫落,再輔以人工的清理鏟刮,可達(dá)到80%以上的除垢效果,這是在鍋爐制造工藝為鉚接和脹接時代的安全快速(和人工除垢相比)的清洗方法。鍋爐采取全焊接工藝后,煮爐壓力降為常壓,溫度小于等于95℃,使水垢能浸潤和疏松,有利于酸洗的進(jìn)行。

常規(guī)的煮爐是對3.8MPa及以下的采暖鍋爐和工業(yè)鍋爐進(jìn)行的投產(chǎn)前清洗。它利用堿的皂化除污作用,洗去制造、運(yùn)輸和存放中的油脂、灰塵和沙粒。煮爐還有使金屬表面鈍化的作用。

三、除垢清洗劑用量計算

目前國內(nèi)高效緩蝕劑,可適用于鍋爐鋼,不銹鋼、黃銅、紫銅等多種金屬及合金材質(zhì),緩蝕率達(dá)99.7%,比鹽酸類除垢劑要高幾十倍到幾百倍。

一般水溶液與碳酸鹽水垢能發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng),生成易溶脫水的鹽類和二氧化碳。把水垢投入除垢劑溶液中可見有大量氣泡生成,并逐漸把水垢溶解掉。由于國內(nèi)產(chǎn)品一般不含氯離子,故可以用于不銹鋼及奧氏體鋼設(shè)備的除垢。

但對硫酸鹽水垢和硅酸鹽水垢效果不佳。

此類水垢不宜用此水垢型除垢劑,應(yīng)使用鍋爐速除垢劑。

1.水垢清洗劑用量計算

循環(huán)水除垢清洗劑用量應(yīng)根據(jù)水垢多少確定。一般每公斤水垢需要1kg除垢劑清除。也可按公式計算:用藥量(kg)=1.5倍結(jié)垢厚度(mm)×熱交換面積(m2),配制的清洗液濃度一般為2%~4%。也可采取多次投藥的方法,隨時觀察反應(yīng)情況,控制pH值1~1.5至水垢除盡為止。清洗過程中監(jiān)測鐵離子含量、pH、濁度等。循環(huán)水除垢清洗劑方法可采用浸泡或強(qiáng)制循環(huán)法。

循環(huán)水除垢清洗劑可以常溫清洗,也可以加熱循環(huán)清洗,清洗時間一般3~8h即可。水垢較厚時,可適當(dāng)延長至24h左右,浸泡完畢,升溫煮沸,1~2h即可排放掉。為了防止設(shè)備銹蝕,清洗完成后對管道進(jìn)行中和鈍化,排放掉鈍化液,再用清水沖洗。設(shè)備可投入運(yùn)行,或進(jìn)行保養(yǎng)以備使用。

2.鍋爐水垢清洗劑使用投放量

如某工廠配制清洗劑1t,其中原料占28%,水占72%,清洗劑使用時按30%投放。現(xiàn)為降低包裝費(fèi)用,新濃縮配方中原料占56%,水占44%,如要達(dá)到原使用效果,濃縮配方清洗劑使用時投放比例就相當(dāng)于原料增大了兩倍,投放量是15%就夠了。

3.鍋爐速除垢劑用量計算

鍋爐除垢劑用量應(yīng)根據(jù)水垢多少確定。一般每公斤水垢需要1~2kg除垢劑清除。也可按公式計算。用藥量(kg)=1.5結(jié)垢厚度(mm)×熱交換面積(m2),配制的清洗液濃度一般不超過15%。也可采取多次投藥的方法,隨時觀察反應(yīng)情況,pH值1~1.5時水垢除盡為止。

鍋爐除垢的方法可采用浸泡或強(qiáng)制循環(huán)法。

除垢液的溫度應(yīng)控制在60℃左右為宜,溫度低反應(yīng)速度慢,清洗時間長;溫度提高,反應(yīng)速度加快,清洗時間縮短,但溫度過高,超過80℃,會使除垢劑中有效成分分解,失去除垢能力,因此以控制在60℃左右為佳。

清洗時間一般8h即可,水垢較厚的鍋爐,可適當(dāng)延長至24h,浸泡完畢升溫煮沸,1~2h即可排放掉。為了防止鍋爐銹蝕,應(yīng)加1%的磷酸三鈉水溶液中和純化鍋爐,然后排放掉鈍化液,再用清水沖洗。鍋爐可投入運(yùn)行,或進(jìn)行保養(yǎng)以備使用。

4.循環(huán)水系統(tǒng)清洗劑用量

主要用于清除碳酸鹽水垢及硫酸鈣,氫氧化鈣,再加上鐵的氧化物等其他混合水垢。把一小塊水垢放入杯中,放兩小勺的除垢劑,攪拌使其溶解。若有大量氣泡,反應(yīng)激烈,水垢漸漸被溶掉,若不反應(yīng)激烈,沒有多少氣泡產(chǎn)生,放置一段時間后不見水垢變小,此類水垢不宜用除垢劑。

四、漂洗、鈍化處理

化學(xué)清洗劑除垢后使設(shè)備表面活化,極易被腐蝕,因此,除垢后要求進(jìn)行鈍化處理。為提高鈍化效果,要求設(shè)備表面具有一定的清潔度,所以在鈍化之前需進(jìn)行漂洗。

漂洗的目的是凈化設(shè)備表面(主要是除去二次銹),以提高鈍化效果。

在酸洗結(jié)束后的水沖洗時,其水溶液要求pH≤4.0。從腐蝕角度分析,在pH≤4.0的水溶液中,鋼鐵主要受酸性腐蝕,水溶液仍具有溶解鐵的能力,氧對鋼鐵的腐蝕較弱,所以鋼鐵在此溶液中不會產(chǎn)生二次銹。當(dāng)溶液的pH=4.0~5.0時,鋼鐵腐蝕與溶液中含氧多少、擴(kuò)散快慢和溫度有關(guān)。

當(dāng)含有氧的除鹽水溫度在5~40℃、pH=5.0~8.0時,氧對鋼鐵的腐蝕最厲害。這個階段腐蝕主要受氧的控制,最易產(chǎn)生二次銹。二次銹的嚴(yán)重程度主要取決于時間。沖洗時間短,產(chǎn)生二次銹極少;沖洗時間長,溶液中Fe2+濃度很高,甚至還有Fe3+,在有氧存在的條件下,會產(chǎn)生二次銹。

氧腐蝕過程如下:生成的Fe(OH)2和Fe(OH)3進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成Fe2O3(紅色),相繼轉(zhuǎn)化成Fe3O4而沉淀在金屬表面上。也可能轉(zhuǎn)化成mFe(OH)2 nFe(OH)3·2H2O膠體混合物而沉淀在金屬表面上。

因而水沖洗后,金屬表面上有一層黑色粉末狀或棕色點(diǎn)狀沉淀物。

這種二次銹在鈍化時是力求避免的,即對水沖洗的方式應(yīng)以改進(jìn),例如用氮?dú)馀潘康氖鞘苟武P產(chǎn)生量最少。

一般電廠鍋爐酸洗后,為了防止金屬表面與空氣接觸而發(fā)生氧腐蝕,必須用鈍化劑對其進(jìn)行處理,使金屬表面形成一層保護(hù)膜,以確保在規(guī)定的時間內(nèi)金屬表面不產(chǎn)生二次銹。

通常用于鈍化的化學(xué)藥劑有NaNO3和N2H4。多年的實(shí)踐證明,這2種藥劑的鈍化效果很好,因而一直被廣泛使用。但這2種鈍化劑具有化學(xué)毒性,鈍化廢液處理困難,易造成環(huán)境污染。因此,在酸洗過程中這2種鈍化劑已逐漸被淘汰。

雙氧水作為新型鈍化劑具有工藝簡單、貨源充足、價格相對便宜、效果優(yōu)良、鈍化廢液無毒、無害等特點(diǎn),近年來備受青睞。因此,堿性雙氧水鈍化工藝被列入了《火力發(fā)電廠鍋爐化學(xué)清洗導(dǎo)則》中,但該工藝特別注明鈍化前需用磷酸加多聚磷酸鈉進(jìn)行漂洗。

磷的排放會造成水體富氧化,破壞水體中植物的生態(tài)平衡。近年來,禁磷、限磷的呼聲也越來越高。因此,磷酸加多聚磷酸鈉的漂洗工藝也因產(chǎn)生的漂洗液對環(huán)境的影響不容忽視受到限制。

鑒于此,國內(nèi)一方面要盡快掌握堿性雙氧水鈍化工藝,另一方面也要找到適合該鈍化方法理想的漂洗工藝。國內(nèi)某電力科學(xué)研究院通過在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行小型試驗(yàn),并進(jìn)行了大量的工業(yè)性應(yīng)用試驗(yàn)研究,最終找到并掌握了一種理想的工藝方法——檸檬酸漂洗堿性雙氧水鈍化工藝。該方法為今后的應(yīng)用奠定了可靠的基礎(chǔ)。如東北電力科學(xué)研究院有限公司采用鹽酸清洗硫脲先除銅,經(jīng)過檸檬酸漂洗,堿性雙氧水再除銅及鈍化工藝,對鍋爐本體受熱面進(jìn)行化學(xué)清洗,清除水冷壁中的沉積垢及銅垢,解決了爐水中磷酸鹽消失現(xiàn)象,清洗和鈍化效果良好,為同類型鍋爐的化學(xué)清洗提供了經(jīng)驗(yàn)。

五、化學(xué)清洗廢液的處理

1.堿洗廢液的處理方法

(1)堿性的處理 堿洗結(jié)束時,廢液中堿含量一般為0.5%~5%,pH>9,堿性較強(qiáng),一般處理采用中和法。

① 將堿洗廢液與酸洗廢液相互中和,使pH值達(dá)6~9。

② 采用投藥中和法。常用中和劑為工業(yè)用硫酸、鹽酸或硝酸。廢堿液與酸反應(yīng)如下:

NaOH+HClNaCl+H2O

Na2CO3+H2SO4 Na2SO4+H2O+CO2

Na3PO4+3HNO3 3NaNO3+H3PO4

③ 還可用煙道氣中和堿性廢液。利用煙道氣中的二氧化碳和二氧化硫這兩種酸性氧化物進(jìn)行中和。

(2)堿洗廢液中的油 堿洗廢液中的油主要以乳化油的狀態(tài)存在,這種油分散的粒徑很小,不易從廢液中去除,通常采用破乳-油水分離-水質(zhì)凈化的處理辦法。

① 破乳:破乳主要用投加藥劑的辦法破壞廢液中乳化膠體溶液的穩(wěn)定性,使其凝聚。常用的藥劑有氯化鈣、氯化鈉、氯化鎂等。為了使油珠和其他懸浮物盡快地分離,并生成微小的絮凝,還需投加混凝劑或助凝劑。常用的混凝劑和助凝劑有:硫酸鋁、聚合氯化鋁、硫酸亞鐵、三氯化鐵、活化硅酸、聚丙烯酰胺等。

② 油水分離:通過破乳、凝聚處理,油珠和雜質(zhì)生成絮凝。然后通過物理的方法使油水分層,油泥刮出,達(dá)到油水分離的效果。油水分離的方法有:自然浮上、加壓浮上、電解浮上、凝聚沉淀和粗粒化等。

③ 水質(zhì)凈化:經(jīng)破乳、油水分離后,水中油分、有機(jī)物、COD都大大降低,但水中還存在著微量的油和一些水溶性表面活性劑,可通過吸附、過濾除去。常用的吸附、過濾材料有活性炭、焦炭、磺化煤、砂、聚丙烯纖維、丙烯腈等。

通過以上治理裝置處理的堿洗廢液,可達(dá)到含油量小于10mg/L,COD降到100mg/L以下,符合排放標(biāo)準(zhǔn)。對于含油量小于100mg/L的堿洗廢液,僅經(jīng)過砂過濾器即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

對油分的處理裝置,目前國內(nèi)還有其他類型,如藥劑破乳→加壓浮上→活性碳吸附;廢酸破乳→凝聚沉淀→石灰中和以及超濾法等成套處理裝置。

(3)化學(xué)耗氧量(COD)的處理 堿洗廢液的COD處理可參照酸洗廢液COD的處理。

2.酸洗廢液的處理方法

(1)酸性的處理 酸洗結(jié)束時,廢液中酸含量一般為0.1%~6%,pH<1,酸性很強(qiáng)。處理通常采用中和法。

① 將酸洗廢液與堿洗廢液相互中和,使pH值達(dá)6~9。

② 采用投藥中和法,常用中和劑有:純堿、燒堿、氨水、石灰乳、碳酸鈣等。

酸洗廢液的COD值較高,一般為500~50000mg/L,高于排放標(biāo)準(zhǔn),通常可采用焚燒法處理或氧化法處理。

① 焚燒處理:這種處理方法適用電站鍋爐采用檸檬酸清洗后,廢液的處理。檸檬酸洗廢液pH=3.5~4,COD=20000~50000mg/L。可將酸洗廢液與煤混合,然后回送爐膛內(nèi)進(jìn)行焚燒。也可將廢液與煤灰混合,排至灰場。

② 氧化法:氧化法有空氣氧化、臭氧氧化和氧化劑氧化。

a.空氣氧化是將空氣通入廢液中,利用空氣中的氧氣進(jìn)行氧化。由于空氣氧化的能力較弱,需相當(dāng)長的時間才能起到降低COD的作用。

b.臭氧是一種強(qiáng)氧化劑。將臭氧通入廢液中,不僅有降低COD的作用,對殺菌、除酚、氰、鐵、錳等也有顯著的效果。在處理過程中,過量的臭氧易分解為氧,不產(chǎn)生二次污染。目前國內(nèi)已有商品臭氧發(fā)生器出售。用臭氧處理COD費(fèi)用較高。

c.氧化劑氧化是將雙氧水、氯氣、液氯、次氯酸鈉或漂白粉等氧化劑投入廢液中,進(jìn)行氧化處理。化學(xué)清洗廢液的COD處理,采用此法比較適宜。

具體處理步驟如下。

① 向廢液中投加雙氧水(H2O2)或次氯酸鈉(NaClO),使其與廢液中的Fe作用,H2O2或NaClO的加入量按COD當(dāng)量并稍過量。

② 向廢液中投加中和劑如燒堿、石灰乳等,調(diào)節(jié)pH=10~12,然后通入壓縮空氣進(jìn)行攪拌,使Fe全部氧化成為Fe(以測定廢液中亞鐵離子含量來控制)。

③ 向廢液中投加凝聚劑并沉降上部澄清液,使其COD降至300mg/L以下。

④ 繼續(xù)向廢液中投加過硫酸銨[(NH42S2O8],投加量為1.2kg/m,通入壓縮空氣攪拌,使其充分氧化,COD降至100mg/L以下。

⑤ 用鹽酸調(diào)pH=6~9。

(2)其他有害物質(zhì)的處理

① 氟離子(F-) 含氟廢液可采取混凝沉淀法或吸附法來進(jìn)行處理。其中,混凝沉淀法比較普遍。根據(jù)所用藥劑不同,又可分為石灰法、石灰-鋁鹽法、石灰-磷酸鹽法等。

a.石灰法:將石灰粉(CaO)或石灰乳與含氟廢水混合,相互反應(yīng):

CaO+2HFCaF2↓+H2O

Ca(OH)2+2HFCaF2↓+2H2O

石灰的理論加入量為氟含量的1.4倍,實(shí)際加入量應(yīng)為氟含量的2~2.2倍,石灰中CaO的含量應(yīng)大于30%。為了提高降氟效率,在石灰法處理的同時投加氯化鈣,堿性條件下,可取得更好的效果。

b.石灰-鋁鹽法:向廢液中投加石灰乳,調(diào)pH值至6~7.5,然后投加硫酸鋁或聚合氯化鋁,生成氫氧化鋁絮凝體,吸附水中氟化鈣結(jié)晶及氟離子,沉淀后除去,其除氟效果與投加鋁鹽量成正比。如某廠氫氟酸酸洗廢液含氟63.5g/L;投加石灰98~127g/L,反應(yīng)45min后,出水含氟為17.4~10.4mg/L,再投加硫酸鋁0.2~2g/L,3min后出水氟含量4~2.2mg/L。

c.石灰-磷酸鹽法:向廢液中投加磷酸鹽,使之與氟生成難溶的磷灰石沉淀,予以除去。

常用的磷酸鹽有磷酸二氫鈉、六偏磷酸鈉、過磷酸鈣等。經(jīng)磷酸鹽處理的廢液,再經(jīng)投加石灰處理,可使氟含量降得更低。

上述各種處理方法中,石灰法處理費(fèi)用最低。

② 重金屬離子 含重金屬離子廢液處理方法很多,常用的有氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、氧化還原法、離子交換法等。其中以氫氧化物沉淀法使用最為普遍。

氫氧化物沉淀法是向含重金屬離子的廢液中投加堿性沉淀劑(如石灰、燒堿、純堿等),僅金屬離子與OH-反應(yīng),生成難溶的金屬氫氧化物沉淀,然后予以分離。酸洗廢液中的鐵離子(Fe2+、Fe3+)、銅離子(Cu2+)等均可用此法處理。

Fe2++2OH- Fe(OH)2

Fe3++3OH- Fe(OH)3

Cu2++2OH- Cu(OH)2

氫氧化物沉淀法處理含重金屬離子廢液,是調(diào)整、控制pH值的方法,由于影響因素較多,應(yīng)注意兩性金屬氫氧化物如氫氧化銅等,在高pH值,生成羥基絡(luò)合物,出現(xiàn)返溶現(xiàn)象。

3.鈍化廢液的處理方法

(1)亞硝酸鈉的處理 鈍化廢液中亞硝酸鈉的處理方法較多,分別有氯化銨法、次氯酸鈣法、尿素法和氨基磺酸法。

① 氯化銨處理法 將氯化銨投入廢液中,與亞硝酸鈉反應(yīng):

NH4Cl+NaNO2 NaCl+N2↑+H2O

氯化銨的加入量應(yīng)為亞硝酸鈉含量的3~4倍。為了加快反應(yīng)速度,防止亞硝酸鈉在低pH值時分解造成二次污染,可向廢液中通入蒸汽,維持溫度70~80℃,控制pH值在5~9。

② 次氯酸鈣處理法 將次氯酸鈣投入廢液中,與亞硝酸鈉反應(yīng):

Ca(ClO)2+NaNO2 CaCl2+NaNO3

次氯酸鈣的投加量為亞硝酸鈉含量的2.6倍,處理可在常溫下進(jìn)行,通入壓縮空氣攪拌效果更佳。

③ 尿素分解法 尿素經(jīng)鹽酸酸化后投入廢液中,與亞硝酸鈉反應(yīng):

CO(NH22+2HCl+2NaNO2 2NaCl+2N2↑+CO2↑+H2O

尿素投加量為:每公斤亞硝酸鈉投加尿素0.45kg。

④ 氨基磺酸處理法 將氨基磺酸投入廢液中,與亞硝酸鈉反應(yīng):

NH2SO3H+NaNO2 NaHSO4+N2↑+H2O

氨基磺酸的投加量為亞硝酸鈉含量的1.41倍,處理可在常溫下進(jìn)行。

(2)聯(lián)氨廢液的處理

① 次氯酸鈉分解法 聯(lián)氨廢液可通過投加次氯酸鈉進(jìn)行處理:

2NaClO+N2H4 NaCl+N2↑+2H2O

聯(lián)氨與次氯酸鈉反應(yīng)僅需10min即可,分解出氮?dú)獠划a(chǎn)生COD和氮的殘留。次氯酸鈉投加量為聯(lián)氨含量的4.7倍。

② 臭氧化法 向聯(lián)氨廢液中通入臭氧,使之反應(yīng):

2O3+3N2H4 3N2+6H2O

反應(yīng)時不需調(diào)pH值,聯(lián)氨濃度隨反應(yīng)時間變化。此法處理,不需投加其他藥劑,但處理時間較長,約3h。

(3)其他鈍化廢液的處理 除亞硝酸鈉、聯(lián)氨外,以純堿、燒堿、磷酸鹽做鈍化劑,其廢液可按堿性廢液處理。中和至pH=6~9即可。

4.其他清洗廢液的處理

對化學(xué)清洗各階段的沖洗水、中和液,可根據(jù)其酸、堿性條件,分別參照堿洗、酸洗廢液的處理方法進(jìn)行處理。

六、化學(xué)清洗廢液排放

廢液排放的標(biāo)準(zhǔn)必須按照國家規(guī)定的廢液排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,對超過排放標(biāo)準(zhǔn)的堿洗液、酸洗液和鈍化液應(yīng)當(dāng)作相應(yīng)的后處理,經(jīng)處理后的溶液達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)之后方可排放。對于中小型鍋爐化學(xué)清洗工藝而言,后處理方法一般是稀釋和中和法。當(dāng)選用了特殊毒性的清洗劑、緩蝕劑或鈍化劑時,就必須針對所選用的物質(zhì)作特殊的后處理,廢液才能排放。

稀釋法主要適用于濃度不高的一般酸、堿清洗液。當(dāng)濃度不高的鹽酸和碳酸鈉或氫氧化鈉、磷酸三鈉溶液從鍋爐中排放時,用較大量的水沖稀排放,使得混合后進(jìn)入污水管道的廢液的pH值為6~9,懸浮物小于500mg/L,這樣排出的廢液基本上符合國家標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然,對于濃度較高的酸、堿清洗液排放時采用這一方法是不適宜的,因?yàn)樗枰牡乃刻蟆τ谶@樣的排放液,應(yīng)當(dāng)先作適當(dāng)?shù)闹泻停缓笤傧♂屌欧拧?/p>

中和法主要適用于較高濃度的鹽酸、氫氧化鈉排放液。如果排放液是鹽酸,則用燒堿或石灰中和,如果是堿則用鹽酸中和,中和到pH值為7~9之間,再經(jīng)適當(dāng)稀釋就可排放了。這種方法需要消耗一點(diǎn)酸或堿,但所耗代價是不高的,而且比較容易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。具體操作是在排放過程中,將廢液先排到一個過渡坑內(nèi),廢液進(jìn)坑的同時加入處理藥劑,藥劑加入速度正好保證從過渡坑出去的廢液符合廢液排放標(biāo)準(zhǔn)。如果堿洗排放液和酸洗排放液正好是相互中和的酸和堿,而又有條件儲存先排放出的堿液的話,那么,利用堿洗和酸洗廢液相互中和,而節(jié)省中和所消耗的原料是可行的。

必須注意,并不是所有的酸、堿溶液都能采用中和法進(jìn)行處理的。如氫氟酸排放液的后處理,不僅要考慮排放液的pH值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),還必須考慮F-的濃度不能大于國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此,對于氫氟酸廢液的處理只能采用石灰中和法,既提高排放液的pH值到6~9,還降低游離F-的濃度到10mg/L以下,方可排放。石灰用量一般不低于純氫氟酸量的2倍。

在中小型鍋爐清洗工藝中,鈍化液一般采用磷酸三鈉溶液,鈍化后廢液的處理按堿類物質(zhì),采用中和法處理即可!如果采用亞硝酸鈉鈍化,那么,鈍化液必須經(jīng)過特殊化學(xué)處理措施。保證NaNO2殘余濃度符合排放要求。亞硝酸鈉的處理尚沒有成熟定型的方法,在酸性介質(zhì)中用尿素分解使其生成氮?dú)馐悄壳氨容^好的方法。

控制pH值是完成上述反應(yīng)的關(guān)鍵,在人口密集的地區(qū)進(jìn)行這一化學(xué)處理前必須經(jīng)過充分的小型實(shí)驗(yàn),使操作人員充分熟練掌握好工藝條件后,才能夠進(jìn)行工業(yè)性的化學(xué)處理。中小型鍋爐的鈍化最好采用磷酸鹽,只有在特殊要求時才選用亞硝酸鹽。

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