工业废水中工业氯化钾的危害及去除技术

 工业废水中工业氯化钾的危害及去除技术

1| 氯离子的来源及危害Cl-可与Na+、Ca2+、Mg2+、K+等的离子形成氯化物。地表水中氯化物的来源有自然源和人为源两类。自然源主要有两种：一是水源流过含氯化物地层，导致食盐矿床和其他含氯沉积物溶解于水；二是接近海洋的河流或江水受到潮水和海水吹来的风的影响，导致水中氯化物含量增加。人为源主要有采矿、石油化工、食品、冶金、制革（鞣革）、化学制药、造纸、纺织、油漆、颜料和机械制造等行业所排放的工业废水以及人类生活所产生的生活污水，其中工业排放是主要来源。工业废水中氯化物含量较高，如泡菜行业腌渍废水氯离子浓度可达1153000mg/L，如不加控制直接排入水体，将严重危害水环境、破坏水平衡，影响水质，对渔业生产、农业灌溉、淡水资源造成影响，严重时甚至会污染地下水和引用水源。比如，水中氯化物含量过高时，会腐蚀金属管道和构筑物、妨碍植物生长、影响土壤铜的活性、引起土壤盐碱化（特别是四川地区）、使人类及生物中毒。当水中阳离子为镁，氯化物浓度为100mg/L 时，即可使人致毒。

2| 工业废水氯离子去除技术氯离子是氯稳定的形态，一方面，由于微生物不能利用Cl-，所以不能通过生物法来去除Cl-，并且废水中氯离子含量会阻止微生物的生长，阻碍生物法处理废水效率，许多研究表明，当废水含盐质量分数在3%以上时，废水的生物处理效率明显下降；另一方面，因为水中氯离子会对金属产生腐蚀作用，因此废水回用时去除过量的氯离子，达到循环水氯化物标准。目前专门为了去除氯离子使其达标排放而研发的技术是很少的，去除氯离子的目的大致有两种：一是为了使废水能满足后续生物处理生物活性要求；二是为了达到废水回用氯化物含量标准。氯离子去除原理主要有两种：要么被其它阴离子替代；要么同其它阳离子一起去除。根据不同性质大体归类为四种方式：沉淀盐方式、分离拦截方式、离子交换方式、氧化还原方式。沉淀盐方式：采用Ag+或Hg+等与Cl-生成沉淀，再将沉降过滤，从而去除Cl-。沉淀盐方式主要有化学沉淀法，关于该方法研究也很多。金艳等发明了处理一种氯碱行业高氯含汞废水的系统，由于废水中含氯离子浓度高达50000-60000mg/L，由于配合作用，汞主要以HgCl3+与Hg－Cl2-的非汞离子形态存在，经过一系列处理后，出水汞浓度可达1.5ppb，Cl-也得到了一定的去除。分离拦截方式：主要采用蒸发浓缩、电吸附、膜过滤、溶剂萃取和复合絮凝剂絮凝等方法将Cl-分离去除。 ①蒸发浓缩法：对废水升温，由于无机盐类氯化物沸点高于水，被浓缩结晶；氯化氢沸点相对较低，同水蒸气等易挥发物质一同被去除。从而实现了氯离子与废水的分离。②电吸附法：电吸附技术结合了电化学理论和吸附分离技术，通过对水溶液施加静电场作用，在电极上加上直流电压，在两电级表面形成双电层，由于双电层具有电容的特性，因而能够进行充电和放电过程，且溶液中离子不发生化学反应。在充电过程中吸附并保存溶液中离子，在放电过程中释放能量和离子，使双电层再生。其目前应用也比较多。③絮凝沉淀、溶剂萃取法：絮凝沉淀主要利用絮凝剂作用氯离子，将其絮凝以至沉淀去除，如复合絮凝剂；溶剂萃取是利用萃取剂将含氯离子的化合物萃取去除。离子交换方式：采用离子交换剂与氯离子进行交换替代氯离子，利用该方式的方法有离子交换树脂法、水滑石法等。值得说明的是水滑石法，由于水滑石（LDHs）的结构特点使其层间阴离子可与各种阴离子，包括无机离子、有机离子、同种离子、杂多酸离子以及配位化合物的阴离子进行交换。氧化还原方式：采用电解或电渗析、还原方式将Cl-去除。应用方法有电解、电渗析、加氧化剂等。电解是当污水通电后，电解槽的阴阳级之间产生电位差，趋使污水中阴离子向阳极移动发生氧化反应，阳离子向阴极移动发生还原反应，从而使得废水中的污染物在阳极被氧化，在阴极被还原，或者与电极反应产物作用，转化为无害成分被分离除去。①电渗析法：电渗析以离子交换膜为渗析膜，以电能为动力。电渗析过程是电解和渗析扩散过程的组合。在外加直流电场作用下，阴、阳离子分别往阳极和阴极移动，由于阳离子膜理论上只允许阳离子通过，阴离子膜只允许阴离子通过，如果膜的固定电荷与离子电荷相反，则离子可以通过，反之则被排斥。由此来实现氯离子的去除。②电解、氧化剂法：电解是当污水通电后，电解槽的阴阳级之间产生电位差，趋势污水中阴离子向阳极移动发生氧化反应，阳离子向阴极移动发生还原反应，从而使得废水中的污染物在阳极被氧化，在阴极被还原，或者与电极反应产物作用，转化为无害成分被分离除去；氧化剂法是通过与氯离子发生氧化还原反应将氯离子去除的方法。

3| 结束语

氯离子的去除技术主要有物理、化学和物理化学方法，生物法不能去除氯离子。目前工业废水去除氯离子主要是为了实现后续废水生物处理和达到回用水氯化物标准，单独为了去除氯离子而实现达标排放的做法很少，这也是人们对氯离子危害不重视的一种表现。