二氧化氯以高效、快kuai速su的de消xiao毒du效xiao果guo,可ke減jian少shao有you機ji消xiao毒du副fu產chan物wu的de優you勢shi在zai消xiao毒du領ling域yu被bei廣guang泛fan應ying用yong,但dan在zai複fu合he法fa製zhi備bei二er氧yang化hua氯lv的de過guo程cheng中zhong,會hui產chan生sheng含han有you高gao濃nong度du有you害hai汙wu染ran物wu氯lv酸suan鹽yan的de殘can液ye,鑒jian於yu二er氧yang化hua氯lv發fa生sheng器qi殘can液ye尚shang無wu妥tuo善shan的de處chu理li方fang法fa,殘can液ye中zhong的de氯lv酸suan根gen會hui對dui環huan境jing造zao成cheng嚴yan重zhong危wei害hai。氯lv酸suan根gen屬shu於yu含han氧yang陰yin離li子zi,且qie氧yang化hua性xing較jiao強qiang,理li論lun上shang可ke以yi通tong過guo離li子zi交jiao換huan或huo氧yang化hua還原等途徑進行處理。離子交換膜和離子交換樹脂可有效分離富集含氧陰離子,鐵粉可快速去除氧化性汙染物。用離子交換膜、離子交換樹脂和鐵粉還原法對複合法製備 二氧化氯過程中產生的高濃度氯酸鹽殘液進行處理,對3種方法進行綜合比較。
1.離子交換膜的再生利用
當進水池中氯酸根質量濃度不再下降時將膜取出,用1m ol/L氯化鈉溶液浸泡24h,再用去離子水浸泡24h對離子交換膜進行再生,重複交換過程。
離子交換膜再生後, 可連續運行24h 保持氯酸根的去除率達 50%,最終富集質量濃度僅為3.25g/L, 膜內累積量呈逐漸升高的趨勢, 最終為1.03g, 離子交換膜再生後處理效果難以恢複。為探究其原因,對原離子交換膜和飽和後的膜進行掃描電鏡(SEM)分析,由分析結果可知, 離子交換膜反應器連續運行312 h後, 離子交換膜高分子骨架網出現明顯的裂痕,這是造成其無法再生利用的主要原因。
2.離子交換樹脂法進水氯酸鈉質量濃度為2.0 g/L, 進水流量為43.3 mL/ min, 空床停留時間為19.6 min 時,柱子達到穿透後通入1mol/L 的NaOH解吸溶液,空床停留時間為30min, 每隔30min 取樣。後分析解吸溶液中氯酸根的質量濃度。再加入2.0g/L的氯化鈉溶液,重複試驗步驟,分析其對氯酸根處理效果的影響。
樹脂吸附飽和後,通入高濃度氫氧化鈉溶液來交換固定基團上的氯酸根,由於強堿性交換樹脂基團較易同 OH⁻結合能夠與氯酸根交換,從而得出富集氯酸根的濃度。由以上分析結果可知, 解吸120 min時洗脫液中氯酸根質量濃度達到最大, 為23.5l g/L, 為進水質量濃度的11.8倍,達到了富集效果;120min之後氯酸根質量濃度基本逐漸下降;到800min 後,洗脫液中氯酸根質量濃度遠低於進水溶液中的質量濃度。試驗結果表明,當共存C⁺時,去除率降低 5%,yinweilizijiaohuanshuzhishangkejiaohuanjituanshigudingde,gongcundeyinlizihuiyumubiaolizilvsuangenjingzhengjiaohuanweidian,congerjiangdilvsuangendejiaohuanxiaolv。jiangfujihourongyeyufuhe 二氧化氯發生器氯酸鈉進料的理化性質進行對比。
fujiyeyouyuyoujianyexituodedao,chengjianxing。youfujiyeyulvsuannajinliaodelihuaxingzhiduibikezhi,fujiyekezuoweiyuanyelaipeizhieryanghualvfashengqilvsuannajinliao,danshijiyingyongqianxuduiqijinxing pH調節使其範圍在6.7~7.0,實現了殘液的資源化利用。
3鐵粉還原法
將鈍化後的鐵粉用0.3mol/L的鹽酸溶液清洗3次ci,以yi實shi現xian鐵tie粉fen的de活huo化hua,然ran後hou用yong去qu離li子zi水shui將jiang其qi清qing洗xi至zhi中zhong性xing為wei止zhi,每mei次ci充chong分fen混hun合he後hou用yong磁ci鐵tie對dui其qi進jin行xing分fen離li。鐵tie粉fen活huo化hua後hou繼ji續xu重zhong複fu還hai原yuan反fan應ying試shi驗yan步bu驟zhou,直zhi到dao處chu理li後hou氯lv酸suan鹽yan去qu除chu率lv低di於yu50%為止。
當對鈍化鐵粉進行酸洗後,保持去除率為50%的使用次數提高5ci。xiangduiweisuanxitiefen,haiyuanfanyingsulvlvezengjia,suisuanxicishuzengjia,lvsuanyanquchulvchengxiajiangqushi。yifangmian,shiyanguochengzhongwufabimianweifanyingtiefensuixiyedeliushi,yincihaiyuanjiliangjianshao,daozhilvsuangendequchulvjiangdi,fanying速率減慢; 另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),隨(sui)著(zhe)還(hai)原(yuan)反(fan)應(ying)的(de)進(jin)行(xing),鐵(tie)粉(fen)消(xiao)耗(hao)完(wan)溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)氫(qing)離(li)子(zi)後(hou)表(biao)麵(mian)又(you)繼(ji)續(xu)發(fa)生(sheng)鈍(dun)化(hua)現(xian)象(xiang),因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)增(zeng)加(jia)酸(suan)洗(xi)次(ci)數(shu)或(huo)加(jia)酸(suan)的(de)方(fang)式(shi)來(lai)促(cu)進(jin)鐵(tie)粉(fen)的(de)活(huo)化(hua)。
結論
離子交換膜處理後氯酸鹽富集質量濃度為13.06 g/L,為進水質量濃度的6.5倍,去除率大於50%,離子交換膜不可重複使用; 離子交換樹脂處理後富集質量濃度為23.51g/L,為進水質量濃度的11.8倍,去除率為95%,離子交換樹脂可重複使用; 鐵粉對氯酸根去除率為 99%,可連續使用 15 次。綜合比較處理效果、控製條件和處理成本,選擇鐵粉還原法為最佳方法。