工業廢水中工業氯化鉀的危害及去除技術

 工業廢水中工業氯化鉀的危害及去除技術

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。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所排放的工業廢水以及人類生活所產生的生活污水，其中工業排放是主要來源。工業廢水中氯化物含量較高，如泡菜行業腌漬廢水氯離子濃度可達1153000mg/L，如不加控制直接排入水體，將嚴重危害水環境、破壞水平衡，影響水質，對漁業生產、農業灌溉、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）、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| 工業廢水氯離子去除技術氯離子是氯穩定的形態，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，當廢水含鹽質量分數在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生腐蝕作用，因此廢水回用時去除過量的氯離子，達到循環水氯化物標準。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。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。金艷等發明了處理一種氯堿行業高氯含汞廢水的系統，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-的非汞離子形態存在，經過一系列處理后，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，被濃縮結晶；氯化氫沸點相對較低，同水蒸氣等易揮發物質一同被去除。從而實現了氯離子與廢水的分離。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。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生電位差，趨使污水中陰離子向陽極移動發生氧化反應，陽離子向陰極移動發生還原反應，從而使得廢水中的污染物在陽極被氧化，在陰極被還原，或者與電極反應產物作用，轉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生電位差，趨勢污水中陰離子向陽極移動發生氧化反應，陽離子向陰極移動發生還原反應，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生氧化還原反應將氯離子去除的方法。

3| 結束語

氯離子的去除技術主要有物理、化學和物理化學方法，生物法不能去除氯離子。目前工業廢水去除氯離子主要是為了實現后續廢水生物處理和達到回用水氯化物標準，單獨為了去除氯離子而實現達標排放的做法很少，這也是人們對氯離子危害不重視的一種表現。