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1| 氯離子的來(lái)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(lái)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(guò)含氯化物地層,導(dǎo)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(lái)的風(fēng)的影響,導(dǎo)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(xué)制藥、造紙、紡織、油漆、顏料和機(jī)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(lái)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(dá)1153000mg/L,如不加控制直接排入水體,將嚴(yán)重危害水環(huán)境、破壞水平衡,影響水質(zhì),對(duì)漁業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉、淡水資源造成影響,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)廴镜叵滤鸵盟?。比如,水中氯化物含量過(guò)高時(shí),會(huì)腐蝕金屬管道和構(gòu)筑物、妨礙植物生長(zhǎng)、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(dāng)水中陽(yáng)離子為鎂,氯化物濃度為100mg/L 時(shí),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(guò)生物法來(lái)去除Cl-,并且廢水中氯離子含量會(huì)阻止微生物的生長(zhǎng),阻礙生物法處理廢水效率,許多研究表明,當(dāng)廢水含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3%以上時(shí),廢水的生物處理效率明顯下降;另一方面,因?yàn)樗新入x子會(huì)對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕作用,因此廢水回用時(shí)去除過(guò)量的氯離子,達(dá)到循環(huán)水氯化物標(biāo)準(zhǔn)。目前專門為了去除氯離子使其達(dá)標(biāo)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(dá)到廢水回用氯化物含量標(biāo)準(zhǔn)。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(yáng)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(guò)濾,從而去除Cl-。沉淀鹽方式主要有化學(xué)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(dá)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(guò)一系列處理后,出水汞濃度可達(dá)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(guò)濾、溶劑萃取和復(fù)合絮凝劑絮凝等方法將Cl-分離去除。 ①蒸發(fā)濃縮法:對(duì)廢水升溫,由于無(wú)機(jī)鹽類氯化物沸點(diǎn)高于水,被濃縮結(jié)晶;氯化氫沸點(diǎn)相對(duì)較低,同水蒸氣等易揮發(fā)物質(zhì)一同被去除。從而實(shí)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(xué)理論和吸附分離技術(shù),通過(guò)對(duì)水溶液施加靜電場(chǎng)作用,在電極上加上直流電壓,在兩電級(jí)表面形成雙電層,由于雙電層具有電容的特性,因而能夠進(jìn)行充電和放電過(guò)程,且溶液中離子不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在充電過(guò)程中吸附并保存溶液中離子,在放電過(guò)程中釋放能量和離子,使雙電層再生。其目前應(yīng)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(fù)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(jìn)行交換替代氯離子,利用該方式的方法有離子交換樹(shù)脂法、水滑石法等。值得說(shuō)明的是水滑石法,由于水滑石(LDHs)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其層間陰離子可與各種陰離子,包括無(wú)機(jī)離子、有機(jī)離子、同種離子、雜多酸離子以及配位化合物的陰離子進(jìn)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(yīng)用方法有電解、電滲析、加氧化劑等。電解是當(dāng)污水通電后,電解槽的陰陽(yáng)級(jí)之間產(chǎn)生電位差,趨使污水中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)發(fā)生氧化反應(yīng),陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)發(fā)生還原反應(yīng),從而使得廢水中的污染物在陽(yáng)極被氧化,在陰極被還原,或者與電極反應(yīng)產(chǎn)物作用,轉(zhuǎn)化為無(wú)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(dòng)力。電滲析過(guò)程是電解和滲析擴(kuò)散過(guò)程的組合。在外加直流電場(chǎng)作用下,陰、陽(yáng)離子分別往陽(yáng)極和陰極移動(dòng),由于陽(yáng)離子膜理論上只允許陽(yáng)離子通過(guò),陰離子膜只允許陰離子通過(guò),如果膜的固定電荷與離子電荷相反,則離子可以通過(guò),反之則被排斥。由此來(lái)實(shí)現(xiàn)氯離子的去除。②電解、氧化劑法:電解是當(dāng)污水通電后,電解槽的陰陽(yáng)級(jí)之間產(chǎn)生電位差,趨勢(shì)污水中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)發(fā)生氧化反應(yīng),陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)發(fā)生還原反應(yīng),從而使得廢水中的污染物在陽(yáng)極被氧化,在陰極被還原,或者與電極反應(yīng)產(chǎn)物作用,轉(zhuǎn)化為無(wú)害成分被分離除去;氧化劑法是通過(guò)與氯離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)將氯離子去除的方法。
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