1.氯離子來源

水中氯離子的來源相當廣泛，按形成條件可分為三類:天然來源、人工來源和天然人工來源。

有三種自然來源:

(1)在沿海地區(qū)，由于自然原因，海水入侵、季風和降雨等。，導致該地區(qū)水層中氯離子含量增加。

(2)在富含氯的地層中，地表水和地下水的侵蝕導致水流影響區(qū)域氯離子含量增加。

(3)由于地殼運動、雨水侵蝕等自然現(xiàn)象，陸相地層中的含氯化合物經(jīng)過長期混合，匯集于海洋中，使海水中富含氯離子。

人為來源種類繁多，主要存在于工業(yè)生產(chǎn)領域，涵蓋紡織、食品、冶金、石油、化工等行業(yè)。人為源影響范圍廣，污染程度不同。自然和人為來源主要是指自然界中儲存的氯化物，第一次受到人類活動的影響，在這個范圍內(nèi)增加了水中的氯離子。比如礦業(yè)開采時，礦源附近和運輸路線沿線的氯離子含量會增加。

2.氯離子的危害

氯離子的危害主要包括以下四個方面:

(1)影響植被和作物生長:當灌溉水中氯離子濃度達到142 ~ 355 mg/L時，部分作物不能合成蛋白質(zhì)，危害植被和作物的正常生長。當氯離子的質(zhì)量濃度大于355mg/L時，大多數(shù)農(nóng)作物和植被會中毒死亡。

(2)腐蝕:溶液中的氯離子能不同程度地破壞金屬和合金表面的鈍化膜，引起晶間腐蝕、縫隙腐蝕和點蝕等。，影響工業(yè)設備的正常運行，造成安全隱患。

(3)毒性:當水中氯化物濃度高于100mg/L時，人食用后可能出現(xiàn)不同程度的中毒，影響正常代謝。當氯化物含量高于8g/kg時，土壤中的生物功能和多樣性特征以及微生物群落結構將發(fā)生顯著變化。當水中氯離子超過500mg/L時，魚類會大量死亡。

(4)影響建筑物的正常使用壽命:混凝土中氯離子含量高時，會腐蝕其中的鋼筋，使混凝土膨脹疏松，降低其抗化學腐蝕能力、耐磨性和強度，破壞建筑結構。

3.蒸發(fā)濃縮法

蒸發(fā)濃縮法是根據(jù)原液中各組分沸點和蒸汽壓不同的特點，通過控制溫度、時間等條件，從原液中分離出氯離子。

劉利用蒸發(fā)和冷凝裝置來分離污水酸中的氯離子?？紤]到水、氯化物、砷等組分的沸點和蒸氣壓的差異，溫度控制在120 ~ 140℃。當濃縮倍數(shù)小于7倍時，冷卻液中的氯離子含量會不斷增加，最終有77%的氯被分離到冷卻液中，達到了良好的去除效果。

蒸發(fā)濃縮法可用于水量小、濃度高的工業(yè)企業(yè)，具有處理工藝簡單、效率高的特點。但由于能耗高、處理水量太大、需要二次處理等原因，在工業(yè)生產(chǎn)中沒有得到廣泛應用。

4.沉積法

沉淀法是加入試劑與廢水中的氯離子結合，反應生成微溶、不溶或不溶于水的沉淀物，使氯離子通過沉淀從原液中分離出來，達到去除氯離子的目的。沉淀法有很多種，如銀含量法、氧化鉍法、超高鈣鋁法等。

4.1銀量法

銀量法是將含銀離子的物質(zhì)與氯離子結合，生成氯化銀沉淀，從而除去氯離子。目前廣泛應用于檢測行業(yè)。《水質(zhì)中氯化物的測定》(GB11896-89)、《地下水水質(zhì)檢驗銀滴定法測定氯化物》(DZ/T0064.50-93)、《土壤中氯離子含量的測定》(NY/T1738-2007)均采用銀量法。銀定量法反應迅速，操作簡單，去除率可達99.99%以上。但由于市場上白銀價格高，原料少，再生率低，制造工藝復雜，不利于工業(yè)廢水處理的大規(guī)模應用。

4.2氧化鉍法

氧化鉍法是在酸性條件下向原液中加入氧化鉍試劑形成的鉍離子，在一定PH范圍內(nèi)與氯離子水解，生成不溶于水的氯氧化鉍沉淀，以除去原液中的氯離子。

吳文化等人用氧化鉍法從鋅電解液中除去氯離子。當pH值為4，氧化鉍用量為理論值的2倍時，氯離子去除率高達92.85%。但目前氧化鉍法僅停留在實驗室研究階段，在國內(nèi)尚未實際應用于工業(yè)生產(chǎn)。

4.3超高鈣鋁法

超高石灰鋁法，又稱弗氏鹽法，更早出現(xiàn)在1987年PMFriedel發(fā)表的一篇研究AlCl3化學反應的文章中。弗氏鹽法是在含氯廢水中加入氧化鈣和偏鋁酸鈉，在一定條件下反應生成鈣-氯-鋁化合物沉淀，從而去除氯離子。

Dong-HuiR等人采用超高鈣鋁法。實驗結果表明，當攪拌速度為400r/min，n(Ca)∶n(Al)∶n(Cl)=20∶5∶2，溫度控制在25℃，反應時間為2h時，氯離子去除效果較好，去除率高達89%。

程等人采用超高鈣鋁法，用氯化鈉配制的含氯離子水作為模擬廢水進行實驗。結果表明，當n(Ca)∶n(Al)∶n(Cl)=5∶3∶1，攪拌時間為40min，溫度為40℃時，去除率為80.05%。他認為超高石灰-鋁法的化學模型如下:

實驗中加入氧化鈣會使水樣呈堿性。偏鋁酸鈉用量過高，pH值過高時，會促進過量的偏鋁酸鈉與Ca4Al2(OH)12反應，導致氯離子去除率降低。如果水樣呈酸性，Al(OH)3的量會減少，Al(OH) 4-的含量幾乎為零，破壞了弗氏鹽沉淀Ca4A1Cl2 (OH) 12的形成，降低了氯離子去除率。

超級石灰鋁法具有操作簡單、見效快、原料豐富、價格低廉、制作工藝簡單等優(yōu)點，具有良好的發(fā)展前景。但目前該技術還不成熟，存在很多需要解決的問題，如原料消耗量大、沉淀物多、反應試劑利用率低、處理后的廢水堿性強等。

5.電解法

電解槽的陽極和陰極兩端帶電產(chǎn)生電位差。當污水流經(jīng)電解槽時，污水中的陰離子向陽極移動，發(fā)生氧化反應，生成氧化產(chǎn)物。陽離子向陰極移動，產(chǎn)生還原產(chǎn)物，生成還原產(chǎn)物，從而去除水中的目標離子。

王小五等人采用膜電解技術處理含氯廢酸。以鈦鹽為催化劑，調(diào)整最佳條件(電解溫度40℃，電解時間2h，電流密度825A/m)，氯離子去除率高達98.59%。

張予樂采用電解法去除冷凝液中的氯離子時，電解設備采用低壓DC，氯離子去除率高達97.8%。

邱元元等人用碳酸鈉溶液洗滌含鋅粉塵，然后電解除去浸出液中的氯離子。實驗表明，碳酸鈉含量的適當增加不僅有助于氯離子的去除，還能降低鋅的損失率。當碳酸鈉質(zhì)量濃度為4g/L，液固比為8∶1，溫度為90℃，反應時間為90min時，浸出液中氯離子的去除率為92.78%。

電解法處理廢水效率高、效果穩(wěn)定、不易堵塞、去除率高，適用于處理高濃度含氯廢水，具有良好的發(fā)展前景。但運行成本高，處理過程中會產(chǎn)生氯氣，存在一定的安全隱患，一般用于中、少量廢水的處理。

6.電吸附法

電吸附技術本質(zhì)上不產(chǎn)生化學反應，即在水溶液兩端的兩個電極上施加直流電壓，在水溶液表面形成靜電場，同時在兩個電極表面形成雙電層，吸附水中的離子。形成的雙電層具有電容特性，具有放電和充電功能。當處于帶電狀態(tài)時，在靜電場的作用下，水溶液中的離子被吸附并儲存在兩極。當處于放電狀態(tài)時，能量和離子被釋放，從而實現(xiàn)雙電層的再生。

魏采用電吸附法處理再生水中的氯離子。結果表明，本實驗中氯離子的去除率高于平均脫鹽率(62%)，出水氯離子平均含量由307mg/L降至91mg/L，去除率達到70.4%。

電吸附技術屬于常壓技術，去除氯離子的過程中不發(fā)生化學反應。具有能耗低、耐受性好、無二次污染等優(yōu)點，具有良好的應用前景。而電吸附一般用于處理低濃度廢水，目前僅在部分行業(yè)少量使用，并未得到大范圍推廣。

7.離子交換法

離子交換法是通過一定的載體，用離子交換劑交換水樣中的氯離子，從而達到去除氯離子的目的。常見的方法有離子交換樹脂法和水滑石法。

7.1離子交換樹脂法

用水樣(氯化鈉、硫酸鈉和碳酸氫鈉)制備李娜和其他模擬煉油廢水。結果表明，堿性樹脂對氯離子有較好的吸附效果，A600強堿性樹脂在本實驗中的吸附效果較好。由于一般交換樹脂對離子的交換順序為SO42->: Cl-，所以SO42-的存在會降低氯離子的去除率。

董炳坤等人研究過氧化氫中氯離子的去除。樹脂預處理后，向天平中加入50%的過氧化氫定容氯離子標準溶液，用陰離子交換樹脂處理氯離子。實驗結果表明，氯離子去除率在95%以上，去除率高。

離子交換樹脂法具有去除率高、工藝簡單、可再生、經(jīng)濟環(huán)保等優(yōu)點，具有良好的應用前景。但目前離子交換樹脂法還不能處理高濃度氯離子，處于實驗階段，尚未廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)。

7.2水滑石法

水滑石(LDH)的結構為八面體，高溫焙燒后的產(chǎn)物CLDH(煅燒水滑石)在一定的反應條件下可以重新吸附陰離子和水。水滑石法是利用CLDH的結構記憶功能去除氯離子。

齊慧麗等采用共沉淀法制備了鋁鎂水滑石吸附劑，研究了溫度、pH值、用量等因素對氯離子去除的影響，取得了良好的效果。在任志峰等人利用水滑石去除水中氯離子的研究中，氯離子的去除率達到95%以上。

水滑石法去除氯離子具有去除效率高、效果穩(wěn)定的優(yōu)點，但不適用于高濃度含氯廢水的去除，反應條件要求高，操作復雜。目前只是在實驗階段，還沒有投入工業(yè)應用。

8.結論

總的來說，工業(yè)廢水中氯離子的去除方法在不斷改進和更新，種類也很多，但目前大部分還只是處于試驗階段，有些只能有限地應用于中小水量的廢水處理企業(yè)。電解處理效率高，效果穩(wěn)定。經(jīng)過技術改進，可以實現(xiàn)自動化，具有良好的發(fā)展前景。沉淀法操作簡單，易于人工操作，技術要求相對較低，水樣中氯離子濃度范圍廣，有利于在我國工業(yè)廢水中推廣氯離子去除技術。(來源:上海第二工業(yè)大學環(huán)境與材料工程學院)

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