随着工业的发展,环境污染问题日趋严峻,化工行业作为重污染来源,首当其冲要解决污染物的排放与处理的问题。化工废液中含氯代有机物废液危害性较大,处理难度也较大,需要发展更加高效清洁的处理技术。氯代有机物大多具有生物毒性,很难生物降解,该类废液多采用热处理方法降解。热处理过程中氯元素会反应生成氯化氢与二噁英,腐蚀设备,严重污染大气环境。针对该类废液,可先采用预处理方法将氯代有机物中的氯转化为无机氯化物,转化后的无机氯化物可通过离子交换、吸附、膜分离、蒸发等方法分离,分离后的有机物废液,可根据其种类与性质,采用焚烧、超临界水氧化、湿式氧化等氧化技术处理,含有回收价值成分的废液,可采用资源化回收技术处理。以下分别对含氯代有机物废液预处理脱氯技术的原理、特点与研究进展进行介绍,提出了技术发展与应用前景。
1、预处理脱氯技术
氯代有机物的种类繁多,根据其氯元素连接的碳结构不同,可大致分为脂肪氯类与芳香氯类。不同种类的氯代有机物预处理脱氯技术有所差别,笔者根据现有研究报导,主要介绍以下几种典型技术。
1.1 碱水解法
该方法的原理为在碱性水溶液中,氢氧根进攻氯代有机物中氯原子相连的碳原子,C-CI键断裂,发生亲核取代反应,可能的水解反应式为:
R-Cl+H2O+NaOH/Na2CO3→R-OH+HCl→R-OH+NaCl+H2O/CO2 (1)
一般情况下,脂肪氯类容易进行碱水解,芳香氯类的氯原子与芳香结构形成共轭π键,C-CI键键能较高,较难碱水解。王敏等研究表明在环氧氯丙烷与水的摩尔比为1:7,反应温度为98℃条件下,环氧氯丙烷可水解生成缩水甘油,水解率可达99.6%。杨慧慧等研究成果显示,以La203为催化剂,在KOH水溶液中,反应温度260℃、pH为13.4、水与间二氯苯比15:1条件下,间二氯苯可水解成间苯二酚,转化率可达70%以上。该方法对不同种类的氯代有机物适用性较强,反应过程简单,适用浓度范围大。对于脂肪氯类,反应条件较温和,但芳香氯类的反应条件较为苛刻,对设备要求高,投资较大。因此适于脂肪氯类废液工业化应用。
1.2 氨解法
该方法的原理为在氨水溶液中,带有未共用电子对的氨分子进攻氯代有机物中氯原子相连的碳原子,C-CI键断裂,发生双分子亲核取代反应,氨
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