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發(fā)布時間:2021年09月16日 11:51 作者:環(huán)保工程師 點擊數(shù):次
來源:環(huán)保工程師
氯離子是氯最為穩(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抑制微生物的生長,阻礙生物法處理廢水效率!
氯離子去除技術
目前專門為了去除氯離子使其達標排放而研發(fā)的技術是很少的,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。
1、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。
李文歆等利用化學沉淀法做了專業(yè)特征廢液中氯離子的處理的研究,氯離子去除率高達90%以上。該法具有操作簡單、污染小、去除率高等特點。
化學沉淀法由于要加入沉淀試劑,如硝酸銀、硝酸汞等,這些沉淀劑的價格往往較高,導致其工業(yè)成本很高,應用不廣泛,基本僅限于實驗室使用。如果開發(fā)價格低廉的沉淀劑,由于化學沉淀法反應過程簡單、易操作,所以還是有很大的應用前景的。
2、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。
2.1 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,最后被濃縮結晶;氯化氫沸點相對較低,同水蒸氣等易揮發(fā)物質一同被去除。從而實現(xiàn)了氯離子與廢水的分離。
江西理工大學材化學院科研人員發(fā)明了含銨含氯廢水處理并回收利用銨和氯的方法,利用該方法使得銨鹽和氯不僅得到有效分離,還能回收利用。該法有效去除了有色金屬冶煉過程中含銨含氯廢水中氯離子,并實現(xiàn)了經(jīng)濟與環(huán)境的統(tǒng)一。
泡菜生產(chǎn)過程主要產(chǎn)生的廢水類型有腌漬廢水、脫鹽廢水及脫鹽水、清洗水、沖洗水等,其中以腌漬廢水氯離子濃度可達153000mg/L,對部分量少的廢水可采用蒸發(fā)法。丁文軍等采用三效濃縮設備將鹽漬水濃縮至飽和狀態(tài),再經(jīng)結晶、離心分離等工序制得食鹽并回用于泡菜腌制。
蒸發(fā)濃縮法適合于小水量高濃度的廢水,其操作簡單,效果明顯,在泡菜等行業(yè)應用較多;但對于水量較大廢水,其成本很高,相比其他處理方法不實用。
2.2 電吸附法
電吸附技術結合了電化學理論和吸附分離技術,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。
魏鴻禮做了電吸附工藝去除再生水中氯離子的研究,結果表明,含氯離子平均為307mg/L的原水,產(chǎn)水平均為91mg/L,氯離子平均去除率為70.4%。
電吸附法相比電解法,由于不發(fā)生化學反應,相對成本較低,且處理效果良好,而在回用水凈化中,其相對常規(guī)石灰軟化法工藝去除氯離子等鹽類效果更明顯,所以其回用水凈化中應用很廣。
2.3 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。
汪巍發(fā)明了一種用聚合硫酸亞鐵對含氯廢水進行絮凝沉淀的方法,該方法可把進水為500~1000mg/L含氯廢水,降低到0.4mg/L以下。雷春生等發(fā)明了一種由有機酸和無機鹽復配而成的復合除氯劑,實驗表明,該法可去除99.9%以上的氯離子。
絮凝沉淀和溶劑萃取受試劑的影響,溶劑萃取僅適用于小水量情況,更多應用于實驗室;絮凝沉淀法在其成本較低的情況下,可能可應用于較大水量氯離子的去除,但目前應用并不廣泛。
3、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)的結構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。
胡靜等也研究了焙燒鎂鋁碳酸根水滑石(CLDH)對廢水中氯離子的去除效果。實驗表明,Cl-的去除率可達97%。
水滑石法目前研究較多,其對氯離子的去除效果也較好,但多停留在實驗階段,工程應用很少。離子交換樹脂法用復床或混床,將氯離子去除,屬傳統(tǒng)工藝,設備投資較低,但陰離子交換樹脂容易飽和,需要再生。
4、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,轉化為無害成分被分離除去。
4.1 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。
錢學玲等采用味精廢水-預處理-電滲析-厭氧-好氧工藝流程,整個工藝流程既保證了COD等的去除,又可使Cl-濃度從進水16.776g/L降至6g/L以下,從而達到了很好的綜合去除效果。
電滲析法適合處理低濃度含氯廢水,水耗和電耗較大,成本較高,其對小水量的處理還是比較實用的。
4.2 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。
李長俊等采用混凝絮凝-電解法聯(lián)用技術,實驗表明,Cl-濃度能從原水的136698.2mg/L降低到54205.5mg/L,能達到較好的去除效果。
電解法去除氯離子同樣存在成本高的問題,對小水量廢水應用有較好效果,相對于電滲析法其不存在膜堵塞問題,但運行費用相對較高,一般在廢水預處理后采用。氧化劑法目前應用也較少。
參考文獻:[1]宋波, 王安. 工業(yè)廢水中氯離子去除技術的綜述[J]. 科技創(chuàng)新與應用, 2015, 000(018):81-82.
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