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1| 氯離子的來源及危害Cl-可與Na+、Ca2+、Mg2+、K+等的離子形成氯化物。工業(yè)氯化鉀地表水中氯化物的來源有自然源和人為源兩類。自然源主要有兩種:一是水源流過含氯化物地層,導致食鹽礦床和其他含氯沉積物溶解于水;二是接近海洋的河流或江水受到潮水和海水吹來的風的影響,導致水中氯化物含量增加。人為源主要有采礦、石油化工、食品、冶金、制革(鞣革)、化學制藥、造紙、紡織、油漆、顏料和機械制造等行業(yè)所排放的工業(yè)廢水以及人類生活所產(chǎn)生的生活污水,其中工業(yè)排放是主要來源。工業(yè)廢水中氯化物含量較高,如泡菜行業(yè)腌漬廢水氯離子濃度可達1153000mg/L,如不加控制直接排入水體,將嚴重危害水環(huán)境、破壞水平衡,影響水質(zhì),對漁業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉、淡水資源造成影響,嚴重時甚至會污染地下水和引用水源。比如,水中氯化物含量過高時,會腐蝕金屬管道和構(gòu)筑物、妨礙植物生長、影響土壤銅的活性、引起土壤鹽堿化(特別是四川地區(qū))、使人類及生物中毒。當水中陽離子為鎂,氯化物濃度為100mg/L 時,即可使人致毒。
2| 工業(yè)廢水氯離子去除技術(shù)氯離子是氯穩(wěn)定的形態(tài),一方面,由于微生物不能利用Cl-,所以不能通過生物法來去除Cl-,并且廢水中氯離子含量會阻止微生物的生長,阻礙生物法處理廢水效率,許多研究表明,當廢水含鹽質(zhì)量分數(shù)在3%以上時,廢水的生物處理效率明顯下降;另一方面,因為水中氯離子會對金屬產(chǎn)生腐蝕作用,因此廢水回用時去除過量的氯離子,達到循環(huán)水氯化物標準。目前專門為了去除氯離子使其達標排放而研發(fā)的技術(shù)是很少的,去除氯離子的目的大致有兩種:一是為了使廢水能滿足后續(xù)生物處理生物活性要求;二是為了達到廢水回用氯化物含量標準。氯離子去除原理主要有兩種:要么被其它陰離子替代;要么同其它陽離子一起去除。根據(jù)不同性質(zhì)大體歸類為四種方式:沉淀鹽方式、分離攔截方式、離子交換方式、氧化還原方式。沉淀鹽方式:采用Ag+或Hg+等與Cl-生成沉淀,再將沉降過濾,從而去除Cl-。沉淀鹽方式主要有化學沉淀法,關(guān)于該方法研究也很多。金艷等發(fā)明了處理一種氯堿行業(yè)高氯含汞廢水的系統(tǒng),由于廢水中含氯離子濃度高達50000-60000mg/L,由于配合作用,汞主要以HgCl3+與Hg-Cl2-的非汞離子形態(tài)存在,經(jīng)過一系列處理后,出水汞濃度可達1.5ppb,Cl-也得到了一定的去除。分離攔截方式:主要采用蒸發(fā)濃縮、電吸附、膜過濾、溶劑萃取和復合絮凝劑絮凝等方法將Cl-分離去除。 ①蒸發(fā)濃縮法:對廢水升溫,由于無機鹽類氯化物沸點高于水,被濃縮結(jié)晶;氯化氫沸點相對較低,同水蒸氣等易揮發(fā)物質(zhì)一同被去除。從而實現(xiàn)了氯離子與廢水的分離。②電吸附法:電吸附技術(shù)結(jié)合了電化學理論和吸附分離技術(shù),通過對水溶液施加靜電場作用,在電極上加上直流電壓,在兩電級表面形成雙電層,由于雙電層具有電容的特性,因而能夠進行充電和放電過程,且溶液中離子不發(fā)生化學反應。在充電過程中吸附并保存溶液中離子,在放電過程中釋放能量和離子,使雙電層再生。其目前應用也比較多。③絮凝沉淀、溶劑萃取法:絮凝沉淀主要利用絮凝劑作用氯離子,將其絮凝以至沉淀去除,如復合絮凝劑;溶劑萃取是利用萃取劑將含氯離子的化合物萃取去除。離子交換方式:采用離子交換劑與氯離子進行交換替代氯離子,利用該方式的方法有離子交換樹脂法、水滑石法等。值得說明的是水滑石法,由于水滑石(LDHs)的結(jié)構(gòu)特點使其層間陰離子可與各種陰離子,包括無機離子、有機離子、同種離子、雜多酸離子以及配位化合物的陰離子進行交換。氧化還原方式:采用電解或電滲析、還原方式將Cl-去除。應用方法有電解、電滲析、加氧化劑等。電解是當污水通電后,電解槽的陰陽級之間產(chǎn)生電位差,趨使污水中陰離子向陽極移動發(fā)生氧化反應,陽離子向陰極移動發(fā)生還原反應,從而使得廢水中的污染物在陽極被氧化,在陰極被還原,或者與電極反應產(chǎn)物作用,轉(zhuǎn)化為無害成分被分離除去。①電滲析法:電滲析以離子交換膜為滲析膜,以電能為動力。電滲析過程是電解和滲析擴散過程的組合。在外加直流電場作用下,陰、陽離子分別往陽極和陰極移動,由于陽離子膜理論上只允許陽離子通過,陰離子膜只允許陰離子通過,如果膜的固定電荷與離子電荷相反,則離子可以通過,反之則被排斥。由此來實現(xiàn)氯離子的去除。②電解、氧化劑法:電解是當污水通電后,電解槽的陰陽級之間產(chǎn)生電位差,趨勢污水中陰離子向陽極移動發(fā)生氧化反應,陽離子向陰極移動發(fā)生還原反應,從而使得廢水中的污染物在陽極被氧化,在陰極被還原,或者與電極反應產(chǎn)物作用,轉(zhuǎn)化為無害成分被分離除去;氧化劑法是通過與氯離子發(fā)生氧化還原反應將氯離子去除的方法。
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