氯離子是水和廢水中最爲常見的一種陰離子,過高濃度的氯離子含量會造成飲水苦鹹味、土壤鹽堿化、管道腐蝕、植物生長(zhǎng)困難,並(bìng)危害人體健康,因此必須控制氯離子的排放濃度。
廢水中所含有的大量氯離子如果不進行有效去除,排入水體,則會對(duì)人體健康、土壤、生态環境造成嚴重而持久的危害。許多新近實施的地方标準中都規定瞭(le)相應的氯離子濃度排放限值,以限制氯離子的排放濃度。
根據(jù)不同性質大體歸(guī)類如下:
(1)沉澱
即採用Ag+或Hg+等與Cl-生成沉澱将Cl-去除。由於(yú)氯離子能與絕大多數金屬離子形成可溶性鹽類,因此普通沉澱技術難以從水中去除氯離子。雖然銀離子能與氯離子形成難溶的氯化銀沉澱,但銀離子難以回收,並(bìng)且大規模應用過於(yú)昂貴。也可以採用亞銅離子和氯離子形成氯化亞銅沉澱,以實現氯離子分離,但亞銅離子極易被氧化,條件控制困難,而且處理成本也很高。
(2)膜分離
膜分離技術是給水除鹽的常用技術之一,主要包括電滲析和反滲透。目前它越來越多地被應用於廢水除鹽(脫氯)領域。膜分離技術可有效地從廢水中脫除氯離子,本身是一種優良的脫氯技術。但對於大多數含氯廢水來說,其廢水含氯量通常較高,往往超過瞭(le)膜分離技術的應用界限,並(bìng)且這些廢水中也往往含有大量有機物和其它雜質,這些雜質會對膜組件造成不可逆的污染,從而限制瞭(le)膜分離技術的應用。
(3)蒸發
當氯離子含量較高時,可以採(cǎi)用蒸發技術,使含氯廢水通過蒸發得以濃縮,含氯鹽類結晶,以完成氯離子與水的分離。目前常採(cǎi)用的方法主要包括多效蒸發、膜蒸餾和分子蒸餾等技術,雖然其處理效果較好,但由於(yú)氯離子含量較高,其設備的耐腐蝕性要求*,通常需要採(cǎi)用特種合金,甚至金屬钛進行加工,因此設備造價*。同時由於(yú)水的比熱較高,因此蒸發單位水量所消耗的能量也是巨大的,因此蒸發技術運行成本很高,通常在幾十到數百元每噸水不等。
(4)絮凝沉澱(diàn)、溶劑(jì)萃取法
絮凝沉澱(diàn)主要利用絮凝劑作用氯離子,将其絮凝以至沉澱(diàn)去除,如複(fù)合絮凝劑;溶劑萃取是利用萃取劑将含氯離子的化合物萃取去除。
(5)離子交換方式
當(dāng)廢水中氯離子含量較低時,可以採(cǎi)用離子交換樹脂去除,研究表明:強堿性陰離子樹脂對氯離子有較強的吸附作用。
(6)氧化還原方式
採(cǎi)用電解或電滲析、還原方式将Cl-去除。應用方法有電解、電滲析、加氧化劑等。電解是當污水通電後,電解槽的陰陽級之間産(chǎn)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,或者與電極反應産(chǎn)物作用,轉化爲無害成分被分離除去。
(7)氧化铋法
氧化铋法是原液中加入氧化铋試劑後, 其在酸性條件形成的铋離子, 在一定pH範圍内铋離子與氯離子水解生成難溶於(yú)水的氯氧铋沉澱(diàn), 以去除原液中的氯離子。
(8)超高石灰鋁法
超高石灰鋁法又稱弗氏鹽法, 弗氏鹽法是将含氯廢水加入氧化鈣和偏鋁酸鈉, 經過一定條件的反應, 形成鈣氯鋁化合沉澱物, 以達到去除氯離子的目的,1897年P. M. Friedel研究AlCl3化學反應時首先發現瞭(le)弗氏鹽,Ca4Al2Cl2(OH)12屬於(yú)弗氏鹽的一種,是由帶正電的[Ca2Al(OH)6]+和帶負電荷的[Cl-,2H2O〕構成的層狀化合物,其中[Ca2Al(OH)6]+構成主體層闆,[Cl-,2H2O]爲層間陰離子。