劉國楨

（沈陽藍(lán)星工業(yè)服務(wù)有限公司，遼寧 沈陽110015）

工業(yè)廢鹽處理是當(dāng)前精細(xì)化工和有機(jī)化工的難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題，關(guān)系到化工園區(qū)安全、人民健康和行業(yè)發(fā)展。采用離子膜電解的方法高效利用廢鹽，既可以解決危廢處理問題，又可以為氯堿提供原料，是一舉多得的解決方案。

2019年國內(nèi)燒堿產(chǎn)量約4380 萬t/a，需要原鹽約5700 萬t/a。國內(nèi)有機(jī)產(chǎn)品副產(chǎn)工業(yè)廢鹽預(yù)計(jì)500 萬t/a，可以滿足300 萬t/a 燒堿產(chǎn)能，占總產(chǎn)量的5%，氯堿工廠只需使用5%的有機(jī)廢鹽，即可消納全部有機(jī)產(chǎn)品副產(chǎn)的廢鹽。

工業(yè)廢鹽中，除固體雜質(zhì)外，生產(chǎn)過程中混進(jìn)的有機(jī)物是對(duì)離子膜電解最主要的威脅。簡單的使用工業(yè)廢鹽，即使分析廢鹽中的總有機(jī)物達(dá)到離子膜用鹽要求，也可能因?yàn)辂}質(zhì)量波動(dòng)對(duì)離子膜電解生產(chǎn)工藝產(chǎn)生不利影響，甚至不能維持生產(chǎn)。因此如何合理利用廢鹽，設(shè)計(jì)和改進(jìn)離子膜燒堿生產(chǎn)工藝，是需要研究的問題。

1 含有機(jī)物廢鹽對(duì)離子膜電解工藝的影響

（1）對(duì)離子膜電解過程設(shè)備的影響。工業(yè)廢鹽中的有機(jī)物，可能在鹽水精制過濾過程中堵塞過濾管，造成過濾管暫時(shí)甚至永久堵塞，影響過濾器鹽水流通量，甚至使其失去過濾能力。

鹽水中的有機(jī)物可以聚集在樹脂塔內(nèi)，堵塞螯合樹脂通道，使樹脂聚集，造成螯合樹脂交換容量下降；特別是不飽和有機(jī)物有可能聚集在陽極表面，產(chǎn)生聚合物，覆蓋電極表面，使鈦基體失去水份，被干氯氣腐蝕，造成電極腐蝕；有機(jī)物最可能會(huì)堵塞離子膜離子通道，造成效率下降，電壓升高。

（2）對(duì)產(chǎn)品的影響。有機(jī)物會(huì)在電解過程中分解，并隨氯氣溢出，影響后序產(chǎn)品的生產(chǎn)，甚至在氯氣中形成三氯化氮，影響生產(chǎn)安全。

因此，離子膜電解工藝如果使用工業(yè)廢鹽，必須徹底去除鹽中的有機(jī)物，達(dá)到離子膜電解標(biāo)準(zhǔn)要求，才能保證裝置長期穩(wěn)定運(yùn)行。

2 含有機(jī)物廢鹽的處理方法

2.1 物理處理方法

鹽中的有機(jī)物通過物理方法去除的途徑有以下幾種。（1）共沉淀法。通過形成沉淀，過濾或分層分離；（2）過濾法。去除大顆粒的有機(jī)雜質(zhì)；（3）浮上法。去除輕質(zhì)有機(jī)物；（4）吸附法。去除易吸附有機(jī)物；（5）萃取法。通過溶劑萃取分離。

2.2 化學(xué)處理方法

2.2.1 濕式氧化

濕式氧化技術(shù)（Wet Air Oxidation）簡稱WAO，是一種新型的有機(jī)廢水的處理方法[1]。該方法要求在高溫高壓的條件下，用氧氣作為氧化劑，在液相中將有機(jī)污染物氧化成低毒或無毒物質(zhì)的過程。WAO工藝最初由美國的Zimmermann 在1944年研究提出，并取得了多項(xiàng)專利，故也稱齊默爾曼法。從原理上說，在高溫、高壓條件下進(jìn)行的濕式氧化反應(yīng)可分為受氧的傳質(zhì)控制和受反應(yīng)動(dòng)力學(xué)控制兩個(gè)階段，而溫度是全WAO 過程的關(guān)鍵影響因素。溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快。另外溫度的升高還可以增加氧氣的傳質(zhì)速度，減小液體粘度。壓力的主要作用是保證液相反應(yīng)，使氧的分壓保持在一定的范圍內(nèi)，以保證液相中較高的溶解氧濃度。1958年，首次采用WAO 處理造紙黑液，處理后廢水的COD 去除率達(dá)90%以上。到目前為止，世界上已二百多套WAO 裝置應(yīng)用于石化廢堿液、烯烴生產(chǎn)洗滌液、丙烯腈生產(chǎn)廢水及農(nóng)藥生產(chǎn)等工業(yè)廢水的處理廢水等。但WAO在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一定的局限性，例如WAO 反應(yīng)需要在高溫、高壓下進(jìn)行，需要反應(yīng)器材料具有耐高溫、高壓及耐腐蝕的能力，所以設(shè)備投資較大；另外對(duì)于低濃度大流量的廢水則不經(jīng)濟(jì)。為了提高處理效率和降低處理費(fèi)用，20 世紀(jì)70年代衍生了以WAO 為基礎(chǔ)的，使用高效、穩(wěn)定的催化劑的濕式氧化技術(shù)，即催化濕式氧化技術(shù)，簡稱CWAO。

目前的研究結(jié)果普遍認(rèn)為，濕式氧化反應(yīng)是自由基反應(yīng)，反應(yīng)分為鏈的引發(fā)、鏈的發(fā)展或傳遞、鏈的終止3 個(gè)階段。

（1）鏈的引發(fā)；濕式氧化過程中鏈的引發(fā)是指由反應(yīng)物分子生成自由基的過程。在這個(gè)過程中，氧通過熱反應(yīng)產(chǎn)生H2O2，反應(yīng)式如下。

（2）鏈的發(fā)展或傳遞；自由基與分子相互作用，交替進(jìn)行使自由基數(shù)量迅速增加的過程。

（3）鏈的中止；若自由基之間相互膨脹生成穩(wěn)定的分子，則鏈的增長過程將中斷。

常見工業(yè)化規(guī)模的濕式氧化工藝流程示意圖見圖1。待處理的廢水經(jīng)高壓泵增壓在熱交換器內(nèi)被加熱到反應(yīng)所需的溫度，然后進(jìn)入反應(yīng)器；同時(shí)空氣或純氧經(jīng)空壓機(jī)壓入反應(yīng)器內(nèi)。在反應(yīng)器內(nèi)，廢水中的可氧化的污染物被氧氣氧化。反應(yīng)產(chǎn)物排出反應(yīng)器后，先進(jìn)入熱交換器，被冷卻的同時(shí)加熱了原水；然后，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入氣液分離器，氣相（主要為N2、CO2和少量未反應(yīng)的低分子有機(jī)物） 和液相分離后分別排出。

圖1 濕式氧化流程示意圖

濕式氧化工藝的顯著特點(diǎn)是處理的有機(jī)物范圍廣、效果好，反應(yīng)時(shí)間短、反應(yīng)器容積小，幾乎沒有二次污染，可回收有用物質(zhì)和能量。濕式氧化發(fā)展的主要制約因素是設(shè)備要求高、一次性投資大。

自20 世紀(jì)70年代以來，濕式空氣氧化法在國外得到廣泛應(yīng)用，目前全世界約有二百余套WAO裝置，其中日本有五十余套，主要用于污泥和工業(yè)廢水處理。國外幾套WAO 裝置的基本情況見表1。

濕式氧化主要依賴氧化劑氧化有機(jī)物，不同的氧化物氧化活性和氧化能力不同，其氧化能力用氧化電位表示，主要氧化物的氧化還原電位見表2。

由表2 可以看出，相對(duì)氧氣，氯氣的氧化能力為其的3.4 倍，相當(dāng)于淡鹽水中的氧化能力，淡鹽水分解氧化深度比氧氣濕式氧化能更深度地消除鹽水中的有機(jī)物。但是濕式催化氧化也有其弱點(diǎn)。

表1 國外幾套WAO裝置基本情況

表2 主要氧化物的氧化還原電位

（1）對(duì)于小分子有機(jī)物、含氮化合物、多氯連苯化合物不能完全氧化；

（2）可能會(huì)產(chǎn)生某些毒性更強(qiáng)的中間化合物；

（3）在高溫高壓下進(jìn)行的反應(yīng)對(duì)設(shè)備要求高。

2.2.2 催化氧化法

催化氧化是在濕式氧化基礎(chǔ)上，加入氧化催化劑，降低氧化過程過電位，加快氧化反應(yīng)速率，加深氧化反應(yīng)深度。催化氧化最近各研究機(jī)構(gòu)研究的文章比較多，也取得了很多成果。

催化劑可以在加快氧化反應(yīng)的同時(shí)，降低反應(yīng)溫度和壓力，減少催化反應(yīng)能耗。其研究主要集中在催化劑的開發(fā)。非均相催化劑主要有貴金屬催化劑、非貴金屬催化劑和稀土系列催化劑。催化劑的開發(fā)和選擇主要目標(biāo)是兼顧好成本、 效率和有機(jī)物針對(duì)性問題。

2.2.3 超臨界水氧化法

超臨界水氧化法 （supercritical water oxidation SCWO）是在水的溫度超過水的臨界溫度、壓力超過水的臨界壓力條件下，以氧氣作為氧化劑，使水中的有機(jī)物與氧化劑在均一相（超臨界液體相）中發(fā)生強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)的過程，與一般濕式氧化法相比，應(yīng)用超臨界氧化法具有如下優(yōu)點(diǎn)。

（1）對(duì)有機(jī)物分解效率高，可達(dá)99.99%；

（2）適用范圍廣，可用于處理各種有毒難溶解難降解有機(jī)物；

（3）返速度快，在幾十秒內(nèi)有機(jī)物即可分解為二氧化碳和水；

（4）不需要外部供熱；

（5）反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單。

超臨界水氧化法由于對(duì)反應(yīng)條件要求高，設(shè)備存在腐蝕和結(jié)垢等問題，實(shí)際工業(yè)應(yīng)用較少，尚需深入研究加以改良。

2.2.4 電化學(xué)氧化

電化學(xué)氧化是在電場(chǎng)作用下的氧化過程，以電子介質(zhì)作為反應(yīng)物的電化學(xué)法，該處理方法在常壓下，不需要添加或者添加少量的化學(xué)藥劑即可，能量利用充分，安全、高效、清潔，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。

電化學(xué)氧化可分為直接電氧化和間接電氧化[2]。直接氧化是被氧化物直接被電極氧化； 間接氧化法是氧化物被電解生成物氧化。近年來電化學(xué)氧化法研究日益深入，成果豐富，應(yīng)用日益廣闊。

2.2.4.1 間接氧化法

機(jī)理為在電極催化活性及高電位的作用下，通過電化學(xué)的反應(yīng)可直接生成強(qiáng)氧化劑，氧化劑本體溶液里和污染物之間發(fā)生反應(yīng)，降解污染物的方法為間接式電氧化。間接式電氧化也可以使陽極直接氧化的作用得到發(fā)揮，同時(shí)生成的氧化劑得到了利用，大大提高了處理效率。其中間接氧化污染物的形式主要包括以下幾種。

（1）中介電氧化。該電氧化形式是Farmer 提出的一種氧化過程。該過程中，在陽極上將穩(wěn)定的、低價(jià)態(tài)的介質(zhì)氧化成不穩(wěn)定、 反應(yīng)活性大高價(jià)態(tài)的離子，具有氧化性高價(jià)態(tài)的離子對(duì)污染物直接進(jìn)行氧化降解，亦或在溶液中產(chǎn)生反應(yīng)，借助生成的羥基自由基對(duì)污染物進(jìn)行破壞，而還原其本身，繼而向陽極遷移并被氧化。通過周而復(fù)始，有機(jī)物得到降解。其中、Fe3+、Ag2+、Ni2+、Ce4+等為常用介質(zhì)。

（2）次氯酸根的生成。通過試驗(yàn)Panizza 等發(fā)現(xiàn)，如果溶液中含有Cl-，通過對(duì)氯化物進(jìn)行電化學(xué)的氧化產(chǎn)生ClO-，并對(duì)有機(jī)物實(shí)施降解，繼而去除有機(jī)物。主要包括以下幾個(gè)電化學(xué)反應(yīng)過程。Yang 等也曾經(jīng)認(rèn)為含有Cl-的有機(jī)廢水，進(jìn)行電解時(shí)ClO-起到主要作用。Chiang 等用電解法對(duì)含有Cl-的有機(jī)廢水進(jìn)行處理，結(jié)果表明，電化學(xué)的氧化反應(yīng)中，電解所生成的Cl/ClO-間接氧化產(chǎn)生主要的作用。電解所生成的ClO-在甲醛、印染、垃圾過濾等廢水處理中得到成功應(yīng)用。該研究為淡鹽水氧化有機(jī)物提供了理論基礎(chǔ)。

（3）H2O2的生成。電化學(xué)的反應(yīng)中所生成的H2O2也可氧化降解污染物。陰極采用多孔碳-聚四氟乙烯氧的擴(kuò)散電極。陰極上氧發(fā)生電化反應(yīng)，有H2O2還原生成，其反應(yīng)機(jī)理如下。

堿性環(huán)境：

酸性環(huán)境：

作為強(qiáng)氧化劑的H2O2，可對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行氧化。將Fe2+加入到廢水中，或者利用電化學(xué)的現(xiàn)場(chǎng)所生成的Fe2+，在芬頓反應(yīng)下生成。OH-羥基自由基強(qiáng)氧化劑，促使H2O2氧化能力提高，其反應(yīng)機(jī)理如下。

堿性環(huán)境：

酸性環(huán)境：

（4）O3的生成。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，O3存在于陽極的產(chǎn)物中。其中Thanos 等發(fā)現(xiàn)，O3產(chǎn)生于鉛電極上，當(dāng)存在痕量強(qiáng)吸附離子時(shí)，O2析出電位提高，O3產(chǎn)量增加，利用電化學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)O3的在線生成，同利用空氣放電的方法生成O3相比，具有很大的便利性，產(chǎn)生O3的反應(yīng)如下。

由于O3氧化能力較強(qiáng)，可將酚和氰化物等氧化。

2.2.4.2 直接電氧化

通過陽極高電勢(shì)氧化并降解有機(jī)廢水中毒害物質(zhì)的方式為直接電氧化。在該過程中，廢水中毒害物質(zhì)與電極直接進(jìn)行電子轉(zhuǎn)換，由于廢水具有不同的來源，所以廢水的成分也各不相同，氧化過程后產(chǎn)生的狀態(tài)也會(huì)有所不同。有些有機(jī)廢水通過氧化能夠徹底氧化其中的毒害物質(zhì)，并轉(zhuǎn)變成無機(jī)物，而有些廢水氧化中，毒害物質(zhì)則轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)，需要進(jìn)一步處理將毒害物質(zhì)徹底處理掉，該方法稱為電化學(xué)的轉(zhuǎn)化。然而目前，通常采用氧化毒害物質(zhì)，使其變?yōu)槠渌镔|(zhì)實(shí)施化學(xué)處理，使能源得到節(jié)約，成本降低。

通過研究可知，金屬氧化物的陽極上氧化有機(jī)物并發(fā)生的反應(yīng)，與陽極金屬氧化物類型及價(jià)態(tài)關(guān)系密切。在氧化有機(jī)物過程中，有含氧化合物的生成，其反應(yīng)和形成化合物均與MOX 金屬氧化物上形成更高價(jià)的MOX-1金屬氧化物相關(guān)，氧化燃燒有機(jī)物并有定量CO2產(chǎn)生而言，在金屬氧化物的陽極上產(chǎn)生的MOX[OH]，自由基有助于CO2的生成。反應(yīng)的具體過程為： 一定量高價(jià)態(tài)氧化物會(huì)出現(xiàn)在氧化反應(yīng)電位區(qū)，并在氧化物表層附著，所以其陽極會(huì)有化學(xué)以及物理吸附活性氧存在，OH-或者H2O 通過陽極放電反應(yīng)生成具有物理吸附性能的活性氧，其反應(yīng)如下。

通過其既有氧化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化羥基自由基所含的氧，產(chǎn)生高價(jià)的氧化物。

如果污水中不存在有機(jī)物，那么形態(tài)不同的兩種活性氧將會(huì)通過下列反應(yīng)生成氧氣。如果既有污水中有R 有機(jī)物存在，那么電化學(xué)的燃燒當(dāng)中，具有物理吸附性的活性氧有助于其燃燒，具有化學(xué)吸附性能的活性氧則有選擇性氧化有機(jī)物，其反應(yīng)如下。

如果在陽極表面具有較高的氧空位濃度，且具有零度的羥基自由基吸附濃度，（11） 反應(yīng)速度比（12）反應(yīng)慢，那么有害物質(zhì)礦化反應(yīng)才能夠完全進(jìn)行，以上步驟均屬化學(xué)反應(yīng)，不同電極材料會(huì)有不同的電氧化過程，因此唯有（15）和（16）電流效率提高，并且對(duì)發(fā)生（14） 反應(yīng)進(jìn)行壓制，確保大量水不被電流分解，使電化學(xué)氧化處理污水的有效性。

2.2.4.3 電化學(xué)氧化的影響因素

（1）電極材質(zhì)的影響

依附于溶液及電極的電化學(xué)反應(yīng)，由于電化學(xué)反應(yīng)中電極的作用重大，所以應(yīng)當(dāng)高度重視電極材料的選擇，電化學(xué)反應(yīng)中，氧化過程受電極材質(zhì)影響較大，電極材質(zhì)不同，所產(chǎn)生的電氧化反應(yīng)也會(huì)不同，影響電化學(xué)電轉(zhuǎn)化和氧化效率。因此電氧化設(shè)計(jì)前應(yīng)當(dāng)對(duì)相應(yīng)電極進(jìn)行正確選擇。

電子是電極反應(yīng)的媒介，通過電子同溶液產(chǎn)生氧化還原，電極的電位越正，那么越容易發(fā)生電子丟失現(xiàn)象，反之則不然。以此特性為依據(jù)，可結(jié)合電極的電位來進(jìn)行電極的恰當(dāng)選擇，處理污水當(dāng)中，所用電極的催化活性及析氧超電勢(shì)性能要高，同時(shí)陽極的穩(wěn)定性及耐腐蝕性要強(qiáng)，只有這樣氧化效率才能得到有效提高。

（2）反應(yīng)設(shè)備性能的影響

反應(yīng)器的高效性能夠加速氧化劑與污水之間的融合，并使污水傳質(zhì)的過程得到有效提高，進(jìn)行電化學(xué)氧化反應(yīng)時(shí)，需要電解池的作用，其結(jié)構(gòu)型式對(duì)處理污水效率產(chǎn)生較大影響。電解污水時(shí)，有害物質(zhì)需要被傳質(zhì)電極外部，通過間接電氧的方法處理污水時(shí)，污水與氧化劑需要充分融合，才能實(shí)現(xiàn)高效降解，因此通過電化學(xué)氧化的方法高效處理污水時(shí)，離不開反應(yīng)器的應(yīng)用。為了促使電解效率的提高，可通過加大陽極表面積，確保氧化反應(yīng)充分，目前所使用的三維電極可增大陽極的表面積，使電解效率得到提高。

（3）電解質(zhì)的濃度影響

電化學(xué)降解效率受電解質(zhì)的濃度影響較大。如果降低電解質(zhì)的濃度，也會(huì)相應(yīng)減小其電流，因此降低降解速率。如果增大電解質(zhì)的濃度，則會(huì)逐步降低槽電壓，相應(yīng)增大降解速率。電解質(zhì)的濃度過大，對(duì)降解尤為不利，因此應(yīng)當(dāng)對(duì)其實(shí)時(shí)有效處理，然而這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致處理費(fèi)用增加。同時(shí)類型不同的電解質(zhì)其發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)也會(huì)有所不同。

（4）其他方面的影響

電化學(xué)氧化的降解率不但受電極、 反應(yīng)器以及電解質(zhì)等因素影響，同時(shí)也受電流密度、 污水酸堿值、 污水溶液的反應(yīng)溫度等因素的影響。降解一般有機(jī)物時(shí)，如果在加快降解速率、減少降解中間產(chǎn)物時(shí)，電化學(xué)的氧化指數(shù)有所下降，則證明電流密度增加了。應(yīng)當(dāng)合理控制污水反應(yīng)溫度，將其控制在最佳范圍內(nèi)，最大限度地保證所生自由基失活現(xiàn)象不會(huì)加劇，同時(shí)，高溫可對(duì)有機(jī)物與電子之間的傳遞與融合起到很好的促進(jìn)作用，增加反應(yīng)速率，增大有機(jī)物降解的速率。電氧化的降解速率同時(shí)也受污水酸堿值的影響，以不同的污水酸堿值和降解方式為依據(jù)，選擇最佳的適宜條件。

2.2.5 干式氧化

通常是指熱氧化法，即在高溫加熱工況下與氧反應(yīng)的氧化過程，因?yàn)榧訜岱绞降牟煌?，可分為以下兩種。

（1）高溫焚燒法。采用沸騰床或旋轉(zhuǎn)窯爐，利用間接加熱廢鹽，有氧環(huán)境下解熱氧化鹽中的有機(jī)物生成碳的氧化物和碳。但這種方法由于加熱不均和鹽熔融等現(xiàn)象容易產(chǎn)生鹽包裹有機(jī)物效應(yīng)，造成氧化不完全，影響下游鹽的使用。

（2）微波加熱氧化法。這是最近開發(fā)的技術(shù)方法，使用工業(yè)微波加熱工業(yè)廢鹽，利用碳對(duì)微波的吸振特性直接加熱含有碳的有機(jī)物，消除有機(jī)物效果較好，不會(huì)產(chǎn)生鹽包裹問題。缺點(diǎn)是能耗較高，需要進(jìn)一步完善熱回收工藝過程。

2.2.6 光催化法

光催化氧化法是在半導(dǎo)體為催化劑的條件下，以氧氣為氧化劑，以光源為觸發(fā)的催化氧化過程，通過光催化分解廢鹽/水中的有機(jī)物，該技術(shù)對(duì)光波長、催化半導(dǎo)體和有機(jī)物的種類有一定匹配局限性。

2.3 生物技術(shù)方法

生物技術(shù)方法具有成本低、處理量大等特點(diǎn)，但不適于高濃度含鹽的廢水。

3 離子膜電解工藝的特點(diǎn)

3.1 高潔凈性

進(jìn)入離子膜電解槽的鹽水，要求鹽水含Ga2++Mg2+只有20×10-9，TOC 不超過5 mg/L，因此鹽水必須多次凈化后才能進(jìn)入離子膜電解槽。

3.2 高氧化性

離子膜電解工藝，在電解槽陽極室有氯氣產(chǎn)生，溫度達(dá)到82～92 ℃，因此氧化性很強(qiáng)；在出槽的陽極淡鹽水中，含有飽和氯氣和反應(yīng)生成的氯酸鹽，在后續(xù)的氯酸鹽分解槽中，氯酸鹽在強(qiáng)酸性中高溫分解，也有很高的氧化性。

3.3 高敏感性

在離子膜電解工藝中，微小的改變都有可能影響電解過程，甚至是終止工藝過程。比如鹽水中雜質(zhì)的變化和波動(dòng)，會(huì)造成進(jìn)槽鹽水質(zhì)量波動(dòng)，最終造成電解槽電壓升高和效率下降。

4 使用工業(yè)廢鹽的離子膜電解工藝

離子膜電解用鹽，是指達(dá)到離子膜法使用工藝要求的工業(yè)鹽，工業(yè)廢鹽要進(jìn)入離子膜電解工藝，應(yīng)達(dá)到離子膜工藝的使用要求，一般要求TOC 總有機(jī)碳小于5 mg/L。有機(jī)工業(yè)廢鹽必須通過熱氧化、溶解過濾、濕式催化氧化、電氧化和結(jié)晶等措施加以凈化處理。

但工業(yè)廢鹽即使經(jīng)過上述處理，分析指標(biāo)達(dá)到要求，也存在質(zhì)量不均和質(zhì)量波動(dòng)問題，會(huì)給離子膜電解工藝造成永久危害。所以，使用工業(yè)廢鹽的離子膜工藝，需要特殊設(shè)計(jì)，以適應(yīng)離子膜電解的使用環(huán)境，進(jìn)一步降低鹽中有機(jī)物含量和使用風(fēng)險(xiǎn)，保證離子膜工藝生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建立

首先要建立有機(jī)物的分析體系，監(jiān)測(cè)鹽的質(zhì)量和有機(jī)物在工藝中的變化。在粗鹽水、樹脂塔入口、入電解槽、出電解槽等處，增加TOC 在線/離線監(jiān)測(cè)設(shè)備，監(jiān)控鹽水TOC 的變化，超標(biāo)時(shí)采取停止廢鹽使用、降電流、停槽等措施，減少廢鹽對(duì)電解槽的危害，直至鹽水中TOC 值達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 增加入槽微量有機(jī)物吸附工藝

在樹脂塔前加裝活性炭過濾器，既可以起到防止游離氯過量對(duì)樹脂的保護(hù)作用，又可以起到吸附微量有機(jī)物的作用，對(duì)延長樹脂塔壽命、提高離子膜效率有把關(guān)作用，是最簡單有效的措施。該方法需要經(jīng)常更換和添加活性炭，操作繁瑣。

也可以在樹脂塔前，加裝專門用于吸附微量有機(jī)物的填料過濾塔，定期再生填料，保護(hù)離子膜不被有機(jī)物污染。

4.3 增加次氯酸氧化工藝

利用次氯酸的氧化性，廢鹽或廢鹽水加入脫氯前的淡鹽水中，進(jìn)入脫氯塔后再去化鹽，利用淡鹽水的有效氯氧化TOC，氧化后的鹽水進(jìn)入防腐的淡鹽水儲(chǔ)罐，存放一定時(shí)間以延長氧化反應(yīng)時(shí)間，強(qiáng)化氧化效果，然后再進(jìn)行化學(xué)脫氯。該工藝屬于濕式氧化在氯堿系統(tǒng)的應(yīng)用，具有一定的氧化效果，也可起到把關(guān)氧化作用，是離子膜電解工藝?yán)霉I(yè)廢鹽的有效方法。

4.4 增加次氯酸超臨界催化氧化工藝

利用次氯酸的氧化性，廢鹽水添加脫氯前的淡鹽水，加壓進(jìn)入超臨界催化反應(yīng)器，利用淡鹽水的有效氯和超臨界條件氧化TOC，通過試驗(yàn)確定工藝條件，氧化后的鹽水再進(jìn)入化鹽系統(tǒng)使用。

5 結(jié)論

離子膜法電解利用工業(yè)廢鹽，是工業(yè)廢鹽的理想利用途徑。通過使用工業(yè)廢鹽，氯堿工業(yè)不但是基礎(chǔ)化工行業(yè)，也成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)和綠色化工的重要組成部分。

工業(yè)廢鹽生產(chǎn)過程復(fù)雜多樣，含有機(jī)物種類繁多，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析研究，找出適合的處理方案，保證離子膜電解的工藝安全。通過對(duì)氧化電位的研究和氧化工藝的分析，概況性描述了工業(yè)廢鹽中有機(jī)物去除機(jī)理和方法，對(duì)充分認(rèn)識(shí)和利用離子膜電解法工藝特點(diǎn)，合理使用好干式氧化和濕式氧化技術(shù)，特別是利用好淡鹽水資源提供了有益建議。氯堿行業(yè)利用好工業(yè)廢鹽，是氯堿企業(yè)為綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)做出的貢獻(xiàn)。