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shi dian lun tan
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◎尹萌萌 刘静
摘要：基于低温常压蒸发法处理含有甲苯高盐废水的研究，本文依托山东省重点研发计划项目（2019GSF09033）、CSC NO. 201809995010和博士基金（X21078Z）项目考察了温度、盐含量、甲苯浓度等条件下，处理后的蒸出量和COD 值。结果表明，含氯化钠的甲苯废水的蒸出量低于不含盐甲苯水样约5-20%；甲苯含量为0.4g/L 的含氯化钠原液中，出水COD 增大较明显；蒸发温度控制在60-70℃之间较为适宜。关键词：蒸发；甲苯；蒸出量；COD 低温常压蒸发系统利用液体混合物中各组分挥发度的差别，将废水经加热至60-80℃，在蒸发室内，热的液滴与冷风充分接触，水分随风被送至冷凝系统进行回收，从而实现其所含组分的分离。随着蒸发的不断进行，盐浓度不断增大并形成结晶，最终，通过固液分离器分理出结晶的盐[1]。本文主要研究低温常压蒸发系统处理甲苯高盐废水过程中，蒸发液的组成和含量以及外在的温度、压力、设备形式等对蒸出量，以及出水COD 所产生的影响，并提出合理化的应用条件。
一、试验部分
试验用水为人工配水，模拟甲苯高盐废水，在实验室内采用水、盐和有机物在常温下配制而成。
废液池中含有机物高盐废水经过滤器过滤后，进入废液加热装置；加热后，由泵加入至蒸发装置，进行蒸发浓缩，固液混合物由固液分离器分离其中固体结晶，固体排出，过滤后液体返回加热装置。
二、结果及分析
（一）不含盐甲苯废水的处理
图1 不同甲苯浓度水样的蒸出量、COD 变化
从图1可看出，不含盐甲苯废水蒸发时，＜60℃时，基本无水蒸出，蒸发效率较低；≥60℃时，蒸出量迅速增加；当温度继续增加时，单位时间内蒸出量有一定增加，但相对于温度的增加量，蒸出量增加有限。
在60-70℃时，随着甲苯浓度的增大，蒸出量逐渐减小，甲苯在水中有一定溶解度，聚集在水样表面阻止水挥发。当温度升高时，趋势被打破，其蒸出量迅速增加，在温度较高（80°)时，单位时间内的蒸出量高于低温下的蒸出量。不同水样，高温时，蒸出水中COD 值较低温时大，水与有机物之间的平衡被破坏，甲苯挥发，出水中甲苯含量显著上升；同一水样，随甲苯含量增加，出水中COD 逐渐增加。因此，常压下，蒸发温度控制在60-70℃之间较为适宜。
（二）含氯化钠甲苯废水的处理
从图2可知，含氯化钠的甲苯水样，其蒸出量随蒸发温度的升高而逐渐增大。含氯化钠甲苯水样的蒸出量较不含氯化钠的甲苯水样的蒸出量小。氯化钠的加入，使得氯化钠对水分子及甲苯分子都产生了作用力，使其难以脱离体系，造成了水的蒸出量较同温下的空白水样小。
相同氯化钠量不同甲苯含量的水样，其蒸出量随温度的升高而增大；同氯化钠量不同甲苯含量的水样，甲苯含量越高，水的蒸出量越小。温度越高，不同盐及甲苯量的水样其蒸出量趋于相同。
含盐废水处理温度升高，出水中COD 值逐渐增大，温度达到80℃时，蒸出水COD
值明显变大，甲苯含量为0.4g/L 的含氯化钠废水的出水中COD 增大尤为明显。同甲苯含量，盐含量越高时，出水COD 值较高。氯化钠溶解度远大于甲苯在水中的溶解度[2-3]，受氯化钠影响，甲苯更易挥发，因此，高温下，甲苯及盐含量越高，甲苯更易脱离体系，出水COD 值更高。温度高于70℃时，甲苯含量较高的水样，出水中COD 增长幅度明显，因此，当废水中有机物沸点高于水的沸点，控制蒸发温度在60-70°，可减少有机物的挥发，降低
COD。
图 2 含氯化钠甲苯水样的蒸出量、COD 随温度变化三、结论
低温常压蒸发处理含氯化钠的甲苯废水的蒸出量低于不含盐及有机物水样约5-20%；随着盐及有机物浓度的增加，单位时间内废水处理量逐渐降低。盐易水解时，处理效率相应较高；随甲苯浓度增加，出水中COD 值逐渐增加，当甲苯含量为0.4g/L，出水COD 增大尤为明显；随蒸发温度的升高，单位时间蒸出量逐渐增加，蒸出水中COD 值也较高，蒸发温度控制在60-70℃之间较为适宜。
（作者单位：山东建筑大学 市政与环境工程学院）
作者简介：尹萌萌（1979-），女，副教授，工学博士，研究方向为
水处理技术。
基金项目：山东省重点研发计划项目（2019GSF09033）；CSC NO. 201809995010 ；博士基金（X21078Z）。
参考文献
[1]Dhanaraj, P.V. Mahadevan, C. K. Bhagavannarayana, et al. Growth and characterization of KDP crystals with potassium carbonate as additive” Journal of Crystal Growth, 2008, 310:5341-534 6.
[2]R. Dowling, R.J. Davey, R.A.Curtis, et al. Poornachary. Acceleration of crystal growth rates: an unexpected effect of tailor-made additives[J]. Chemical Communications,2010,46 (32):5924-5926.
[3]吴晶.多效蒸发处理高盐废水及其化工模拟过程[D].华东理工大学,2012.
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