测量化学工艺废水
有效的废水处理对生态系统的健康至关重要。
ABB

化学工业是全球经济的重要组成部分,生产了大量支撑现代生活的产品,包括药品、洗涤剂、化肥、油漆、塑料等。2021年的总收入超过4.73万亿美元1在美国,该行业是全球财富的主要贡献者。

也就是说,该行业可能造成的潜在损害不容忽视。化工厂排放的废水可能包括一些有害和有毒物质,包括砷、氯、氰化物和氟化物。一些工厂可能排放重金属,如铬、铜、铁、铅、汞、镍和锌。

图2:磷酸盐测试
图2:磷酸盐测试

这些排放的废物中有许多会对水生生态系统造成严重破坏,毒害水道,杀死植物、动物和昆虫。除了野生动物,水源的退化还会影响人类和家畜的健康,并使农田退化。

一个特别的问题是化肥化学物质的释放,如磷和氨。例如,高水平的可溶性活性磷酸盐(SRP)会导致湖泊、水库和河流上的藻类大量繁殖。这些物质会消耗水中的溶解氧,从而迅速积累并破坏水中环境。

处理问题

整个化工行业的监管逐渐变得更加严格,特别是随着金属、药品和微塑料等微污染物的威胁越来越广为人知。这些规定可能会带来严重的处罚,这使得准确了解化学品排放的含量变得越来越重要。

在某些情况下,处理过的工业废水或废水可被重复利用或排放到下水道或地表水中。一些化学设施的废水可以在污水处理厂处理,但大多数工业过程,如炼油厂和石化厂,都有自己的处理废水的设施,以避免释放过量的污染物浓度。这尤其适用于那些产生高浓度有机物废水的公司,如油和油脂、重金属或氨和磷酸盐等营养物质。

处理过程可以包括盐水处理,固体去除,去除生物可降解有机物和
其他有机物,去除油脂、酸碱和有毒物质,如重金属和挥发性有机化合物。

测量什么

在一个有效的化学排放监测系统中,有几个参数和单独的化学特征需要测量。

pH值和ORP

其中两个参数是释放出水的pH值及其氧还原电位(ORP)。

化工废水排入水体的pH值是很重要的。如果它太酸,钙、镁和钾的含量就会降低。所有这些化学物质都是植物正常茁壮生长所必需的。相反,如果水的碱性太强,钙含量就会增加,阻碍植物根部的营养供应。

图3:氨分析仪
图3:氨分析仪

工艺废水排放的可接受pH值范围为6.0 ~ 9.0。7.0的pH值是中性的,放电中碱性物质比酸性物质更容易被接受。

ORP是水中溶解氧含量的指标。这会影响湖泊净化自身或分解废物的能力,从而显示它有多健康。基本上,ORP的测量是为了确定排出的水能够氧化或还原另一种物质的程度。还原剂可以失去电子而被氧化,而氧化剂可以获得电子而被还原。它可以是废水质量的一个很好的指标,不同的成分产生不同的结果。例如,过量的氯会产生较大的正值,而过量的硫化氢会产生较大的负值。

导电率

水的电导率表示水通过电流的能力。它可以用来衡量水的健康状况,每一种水体都有其典型的电导率读数,电导率水平的任何变化,通常是增加,都将表明一次排放已经影响了水的健康状况和它所维持的生命。具有高于通常导电性的水体也可能有其他指标表明它们受到了损害或降解。

浊度和总悬浮物

湖水或溪流的清澈程度是其健康状况的明确指标。这是因为水越清澈,光线就越能穿透,维持水生植物的生长,而水生植物为其他生命形式产生所需的氧气。这意味着控制排放到环境中的化学工艺废水中的浑浊度和悬浮物水平对于防止溶解氧水平耗尽造成的损害至关重要。

总悬浮固体是大于两微米的颗粒。因此,它们通常包括淤泥、沉积物、细菌、粘土、藻类和不可沉淀的固体。所有这些粒子都能影响光在水中的转换。

在化学工艺废水应用中,控制悬浮固体尤其重要,因为它们会增加有毒或金属化合物逃逸到环境中的风险。

虽然它是一种简单的氮和氢的化合物,自然存在于许多水道中,但氨的含量过高会造成问题。在浓缩状态下,它具有腐蚀性和危险性,对鱼类和其他水生生物有毒。作为一种施肥物质,它也会过度刺激植物生长或引起藻华,导致水中氧气枯竭。

磷酸盐

磷酸盐也带来了类似的挑战。虽然磷是植物的天然肥料,但它以磷酸盐的形式存在,会给水生生态系统带来严重的风险。例如,高浓度的可溶性活性磷(SRP),也被称为正磷酸盐,是湖泊、水库和河流藻类大量繁殖的关键诱因。

如果测量不正确,化学排放会使整个水体失去生命,杀死鱼类和其他水生生物,并在藻类腐烂时产生令人不快的有毒气味。此外,藻华还可能含有蓝藻,也就是蓝藻菌,它们会向水中释放潜在的有害毒素。

溶解氧

尽可能严格地控制溶解氧的水平是至关重要的。溶解氧水平过低和过高都可能对水生生物有害。因此,化学加工厂必须确保在将水排放到环境之前,其水平尽可能接近理想水平。

温度

放电温度是另一个需要测量的重要参数。排放的水如果太热,也应该进行测量,因为这可能会对水生生物产生影响。例如,英国对贸易废水的同意条件规定,废水的温度不应超过43摄氏度。2

排污量也是衡量的一个重要参数。公司将经常需要使用流量计来量化废水从他们的过程中释放的量,以满足监管要求。流量计不仅帮助他们满足立法要求,还有助于减少浪费,这也有助于最大限度地减少后续处理成本。

参考文献

statista.com/statistics/302081/revenue-of-global-chemical-industry/

thameswater.co.uk /批发/商业废水#:~:文本=如果% 20你% 20希望% 20 % 20放电,贸易% 20废水% 20没有% 20 % 20同意。

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