甲烷氯化物有机废水处理方法及分析研究化学工程与工艺专业.docx

甲烷氯化物有机废水处理方法及研究 【摘 要】介绍了甲烷氯化物系列的物质特性及其有机废水的来源及危害并且介绍处理的技术与方法，同时综述了近几年来各类处理技术方法取得的成功。也指出了我们在今后处理甲烷氯化物有机废水问题的可行性方法及目标。 【关键词】甲烷氯化物；物质特性；有机废水；处理方法 26 Study on treatment technology of methane chloride [Abstract] This paper introduces the Material properties of methane chloride series and sources and hazards of organic wastewater techniques and methods for dealing with it .At the same time, the success of various processing techniques has been reviewed. It also points out the feasibility and objective of treating the organic wastewater of methane chloride in the future. [Key Words] : Methane chloride; Matter characters; Organic wastewater; Processing method 第一章 绪论 1.1 课题研究意义 甲烷氯化物又名氯甲烷，包括一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳四种产品，简称CMS,是重要的化工原料和有机溶剂，从其被发现一直到工业化生产，一共经历了80年的历程，现已成为氯碱工业中仅次于氯乙烯的大宗氯系产品，。但由于在生产过程中工业物料的排放以及各种突发的异常事故导致的泄漏，大量含有盐、污泥、酸碱、和炭黑等杂质的废弃液体排放到了周围环境中，并且这些废弃液体包含了大量的甲烷氯化物，对周围的环境和生态资源造成了巨大的污染。根据以上情况，本文结合化工企业的实际生产经验和甲烷氯化物相关的性质以及目前的一些处理方法对甲烷氯化物的有机废水处理技术做简要研究。 1.2 了解甲烷氯化物有机废水的危害【1】 甲烷氯化物所产生的有机废水是其生产总量的15%~20%，组成不仅繁杂，还极易产生危害，具体表现为： （1） 因为微生物不能分解它们的酸碱混合物，而且还有很强的毒性，所以很容易降低微生物的活性。 （2） 有机废水中的难以降解的有害物质长时间蓄积在自然环境中，将会不利于生态平衡，会引起严重后果。 （3）甲烷氯化物中包含三氯化碳和四氯化碳，在废水中混合后会产生有害物质危害人类身体健康，且大多数都是不可治愈的疾病。另外四氯化碳不仅毒性很强，还是破坏臭氧层的主要物质，危害巨大。 第二章 甲烷氯化物特性 2.1甲烷氯化物系列物质特性 2.1.1一氯甲烷【2】 （1） 工业应用 一氯甲烷CH3CL,别名甲基氯,主要是作为有机硅的原料以及甲基纤维素。还经常用作溶剂、推进剂、提取剂、制冷剂等，也是生产香料、农药、医用药物的主要来源。 （2）理化性质 第2.3类有毒气体,无色可燃，加压液化储存于钢瓶中，属有机卤化物。有弱乙醚味和香甜味,分子量为50.5,液体密度为0.95,闪点为-58.5℃,沸点为-25.8℃,气体密度1.266g/L,自燃温度732℃,液体比重0.95,分子结构为四面体，最高允许浓度5mg/m3,爆炸极限为7.1%-15.6%,易溶于水,能溶于乙醇、苯、乙醚、丙酮等, 在加热或燃烧时能生成光气，而高温时能水解成甲醇和盐酸。 （3）危害与防治 一氯甲烷在常温常压下为无色气体，具有醚样的微甜气味。本品有刺激和麻醉做用，严重损伤中枢神经系统和肝、肾等。人体吸入高浓度的一氯甲烷蒸气会引起急性中毒，导致眩晕、恶心、头痛、呕吐、耳鸣、视力模糊、走路不稳、精神错乱等；长期接触低浓度一氯甲烷蒸气，会发生慢性中毒，有困倦、嗜睡、头痛、感觉异常、情绪不稳等症状，较重者可能出现视觉障碍、步态蹒跚及震颤等。皮肤接触一氯甲烷，可因氯甲烷在体表迅速蒸发而致冻伤。工作场所有害因素职业接触限值：时间加权平均容许浓度为60mg/m3，短时间接触容许浓度120mg/m3。 应作好通风工作，并对相关设备和管道进行封闭处理。不要把此药品放在靠近火源处。患有枢神经系统紊乱、低血压、酒精中毒、胃病或鼻炎患者要做好防范措施，远离氯甲烷。对接触大量氯甲烷的病人,应住院治疗防止发生病变。若病人情绪不稳定，可打麻醉剂辅助治疗。如若病人呼吸困难，应及时输氧，必要时可进行心脏按压。中度中毒人员,治愈后应先保养一段时间再做观察。 2.1.2 二氯甲烷【3】 （1） 工业应用 主要用于油漆剥离（35％）和粘合剂（16％）,还常用于脱除涂料、有机合成萃取剂、金属抛光和气溶胶推进剂，也用于制造药物中做反应介质，聚碳酸酯和纤维素酯中作加工溶剂，其他用途包括胶黏剂、化妆品等。 （2）理化性质 二氯甲烷CH2CL2,,无色透明不分层液体,在氧气中易爆炸。分子量85,密度1.336g/ml,沸点40-41℃。,蒸汽比重3.8,蒸汽密度3.89g/L,冰点-86.3℃,临界密度299℃,溶解度100g/L,微溶于水,与绝大多数有机溶剂互溶，与其他含氯溶剂互溶，如乙醚、乙醇等，不易燃烧,纯二氯甲烷无闪点，毒性略低，有腐蚀性，二氯甲烷与丙酮混合时能形成闪点,形成爆炸混合物时，爆炸极限为6%-16%。 （3）危害与防治 二氯甲烷是甲烷氯化物中毒性最小的产品，仅为四氯化碳毒性的0.05%。主要有害作用是损害中枢神经和呼吸系统,对人体具有麻醉作用，主要接触途径是呼吸道吸入。人体吸入高浓度的二氯甲烷蒸气，会引起急性中毒。急性中毒的症状为头痛、耳鸣，恶心，呕吐，皮肤会有刺激感或灼烧感，症状严重者还会有意识不清、心肌梗塞、胃部不适或溃疡以及抽搐昏迷等症状，并对皮肤有脱脂作用。工作场所有害因素职业接触限值：时间加权平均容许浓度为200mg/m3，短时间接触容许浓度300mg/m3。 由二氯甲烷具有很强的挥发性,所以一定要在通风密闭的环境中使用。使用之前还要进行安全培训和考核。在进行密闭空间作业时,应戴好正压式空气呼吸器或者猪嘴，防毒面具等，防护手套等，现场还应有人陪同监护并准备好急救用品。 2.1.3 三氯甲烷【4】 （1） 工业应用 三氯甲烷主要用作要用于制造氟致冷剂 F22,并用作脂类、抗生素、树脂、香料、油漆、磷和碘的溶剂，在医药上用作萃取剂、溶剂和麻醉剂, 还用于烟雾剂的发射药、谷物的熏蒸剂和校准温度的标准液以及合成纤维、氨茶碱、杀虫剂、咖啡因的制造和各种色带化合物的提取剂等。在多种毒品的加工生产中常选用三氯甲烷作为有机溶剂。 （2）理化性质 三氯甲烷CHCL3,俗名氯仿, 分子量为119，相对密度 1.489，熔点-63.8℃，沸点 61.3 ℃，临界温度263.4℃，临界压力5.47mpa,是一种无色透明重质液体,有强挥发性，略有微甜气味,不易燃烧,微溶于水,溶于乙醚、乙醇、苯、石油醚等,在光的作用下能被空气中的氧氧化成氯化氢和剧毒的光气。且具有很强的水解能力。通常加入各种稳定剂减缓氯仿的分解，如加入0.1％的乙醇。使生成的光气与乙醇作用而成碳酸乙酯，以消除其毒性。 （3）危害与防治 主要作用于中枢神经系统，具有麻醉作用，对心、肝、肾有损害。还能破坏肾脏、肝脏使之坏死并使脂肪堆积发生明显性病变，三氯甲烷有多种方式侵入人体，比如消化道吸收、呼吸吸收以及皮肤吸收。当其进入肺部后会随血液流动并破坏身体重要器官，使之衰竭,。其中一小部分会在入体内分解,经血液混合作用生成三氯甲醇,中间产物还可能有甲醇，二氯甲烷、一氯甲烷和甲醇氨。三氯甲烷具有高的胎盘毒性，孕妇应避免接触。三氯甲烷导致的急性职业中毒事件罕有发生,中毒初期,患者脸部发烫，身体温度明显升高，情绪起伏较大,心跳加速并出现紊乱,随后还伴有嗜睡，头昏，精神不济，呕吐恶心等状态 ,中毒较深还会产生消化不良、心室纤维性颤动和心律不齐,同时可伴有肝、肾功能损害。误服中毒，胃有灼烧感，伴恶心、疼痛、腹泻甚至会出现麻醉症状。三氯甲烷对皮肤具有刺激性作用,会有强烈的灼热感,后发生红斑、水肿、气泡。和其他脂肪溶剂一样,三氯甲烷也可引起皮肤干燥、皲裂,过段时间即可自行治愈。近年来暂无三氯甲烷对人的致癌性病例报告或临床科学报告。可用汽油、火油等此类毒性较低的溶剂作清洁剂。在实验中要用到三氯甲烷做研究时应注意周围环境的密闭性和通风性,做好劳保措施和个人防护,避免直接接触三氯甲烷。紧急事态抢救或撤离时，要佩戴空气呼吸器，戴防化学品手套。若误食，需饮足量温水，催吐并就医。三氯甲烷遇紫外线和高热,可形成光气,有剧毒,必须注意防护。三氯甲烷应储存于阴凉干燥，通风良好的地方，应与碱类、铝、食用化学品分开存放，切忌混储。其对环境也有很大的危害，在地下水中有积蓄作用，且很难降解，对食品和蔬菜也能造成污染。 2.1.4 四氯化碳【5】 （1） 工业应用 主要用作生产R11、R12和喷气发动机燃料氟隆气的原料，还可用作灭火剂、脱漆剂、去污剂、纤维的脱脂剂、谷物熏蒸消毒剂、杀虫剂、发烟剂、有机物的氯化剂、香料的浸出剂、粮食的蒸煮剂、机械仪器的清洗剂、药物的萃取剂、有机溶剂、不燃性溶剂、纺织物的干洗剂以及石腊树脂的制造,也能用于变压器开关油、光气原料、铝的干刻；也用于生产诸多药物，比如可用作杀钩虫药;金属切削中用作润滑剂，还用于二苯甲酮 3 －苯基丙烯酸 四氯乙烯 一氯甲烷及四氯丙烷 丙酸苯甲酸等精细化学品的生产，有科学研究发现四氯化碳会使臭氧分子还原成氧分子，会消耗大气中臭氧层的量。目前有些国家以严格禁止四氯化碳的生产，中国正在采用逐步淘汰的策略限制四氯化碳的使用。 （2）理化性质 四氯化碳CCL4，俗名四氯甲烷，是一种非极性分子，呈正四面体结构，分子量：153.82。相对密度 1.589 ，熔点 -24.2 ℃ ，沸点 76.7 ℃，临界温度：283.2℃。是一种无色、具有芳香气味、易挥发、不易燃、易流动的液体。四氯化碳在高温状态下会分解为光气、二氧化碳、氯化氢等有毒气体，且在水中的溶解度很小，能与氯仿、乙醇、乙醚、苯及石油醚等任意比例混合，四氯化碳的蒸气密度约比空气大且有毒，但化学性质不活泼，不与酸碱反应，对铁、铝等金属有强烈的腐蚀作用，是一种良好的溶剂。 （3）危害与防治 四氯化碳主要是通过呼吸，食道和皮肤吸收侵入人体，高浓度本品蒸气对粘膜有轻度刺激作用，对中枢神经系统有麻醉做用，特别是肝脏和肾脏这样的重要人体器官具有严重的损害，尤其是和乙醇一起，能加重其毒性，短期内吸入大量的四氯化碳蒸气可引起麻醉状态,并对肝脏和肾脏造成实质性损害, 引起急性中毒，对肝脏的损害是急性发作的,对肾脏的损害则是慢性的。长时间吸入低浓度的四氯化碳蒸气，会引起慢性中毒，肺的吸收率随吸入时间的延长而下降,这与本品有低水溶性有关。皮肤长时间接触四氯化碳液体时，除引起全身中毒症状外，还引起局部皮肤炎症。四氯化碳液体和喷雾溅入眼内，当即流泪、灼痛、引起炎症。当吸入大量的四氯化碳蒸气后，会出现恶心、胸闷、耳鸣、头晕、呕吐、腹泻、四肢无力、神志不清，严重者还会出现呼吸困难、站立不稳、四肢虚弱、抽搐以及陷入昏迷。四氯化碳还可增加心肌对肾上腺素的敏感性，引起心律紊乱。+长期接触四氯化碳,还会致使皮肤干燥、脱屑和毅裂。临床报告中少部分中毒患者还患有耳鸣和失明。据国家卫生计生委指出，本品有一定的致癌风险。 在生产四氯化碳的过程中, 要用金属罐或金属桶贮装，生产环境应密闭通风,应避免