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    污水处理项目:工业废水氯离子去除技术解析

    发布时间:2018/05/30 点击量:0
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      目前,水污染情况愈发严重。全社会对水污染处理技术的关注程度越来越高,COD、BOD、氮、磷、重金属等污染物的去除技术得到了极大的发展,而工业废水中氯离子由于其不被微生物所利用,其去除技术相对较少。而大量的氯化物进入环境对环境和生物造成严重的危害,因此氯离子的去除技术对保护环境和生物有着非常重要的意义。

      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,其中工业排放是最主要来源。

      氯离子是氯最为稳定的形态,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。

      1.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-。化学沉淀法由于要加入沉淀试剂,如硝酸银、硝酸汞等,这些沉淀剂的价格往往较高,导致其工业成本很高,应用不广泛,基本仅限于实验室使用。如果开发价格低廉的沉淀剂,由于化学沉淀法反应过程简单、易操作,所以还是有很大的应用前景的。

      2.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。

      蒸发浓缩法适合于小水量高浓度的废水,其操作简单,效果明显,在泡菜等行业应用较多;但对于水量较大废水,其成本很高,相比其他处理方法不实用。

      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。相比电解法,由于不发生化学反应,相对成本较低,且处理效果良好,而在回用水净化中,其相对常规石灰软化法工艺去除氯离子等盐类效果更明显,所以其回用水净化中应用很广。

      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。絮凝沉淀和溶剂萃取受试剂的影响,溶剂萃取仅适用于小水量情况,更多应用于实验室;絮凝沉淀法在其成本较低的情况下,可能可应用于较大水量氯离子的去除,但目前应用并不广泛。

      3.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。离子交换树脂法用复床或混床,将氯离子去除,属传统工艺,设备投资较低,但阴离子交换树脂容易饱和,需要再生。

      4.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。

      电渗析以离子交换膜为渗析膜,以电能为动力。电渗析法适合处理低浓度含氯废水,水耗和电耗较大,成本较高,其对小水量的处理还是比较实用的。

      电解、氧化剂法是当污水通电后,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。

      电解法去除氯离子同样存在成本高的问题,对小水量废水应用有较好效果,相对于电渗析法其不存在膜堵塞问题,但运行费用相对较高,一般在废水预处理后采用。

      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。总的来看,氯离子的去除技术多适用于小水量和中水量情况,电吸附和电渗析由于操作简单,对较大水量可能将是氯离子去除技术的趋势和热点,相信未来会出现更多更经济更环保的氯离子去除技术。

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