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工业废水中氯离子的来源、危害及处理工艺详解

一、氯离子的来源

水中氯离子的来源较为广泛，按照形成的条件分为自然源、人造源和自然人

造源三大类。

自然源分为三种：

（1）沿海地区，由于自然原因，引起的海水倒灌、季风和降雨等的影响，

导致该地区水层中氯离子含量增加。

（2）在富含氯元素地层中，由于地表水和地下水的冲刷，导致水流影响区

域的氯离子含量增加。

（3）由于地壳运动，雨水冲刷等自然现象，使大陆地层的含氯化物经过长

期的交融，汇集于海洋中，使海水富含氯离子。

人造源种类繁多，其主要存在于工业生产领域，涵盖纺织、食品、冶金、石

油以及化工等行业。人造源影响的范围广，污染程度不同。自然人造源主要指储

存于自然界的氯化物，首次受到人为影响而作用于人类活动范围，使该范围水中

氯离子增加。例如采矿业开采时，对矿源附近和运输沿线造成的氯离子含量的增

加。

二、氯离子的危害

氯离子的危害主要包括以下4个方面：

1、影响植被以及农作物生长：当灌溉水中氯离子质量浓度达142～355mg/L

时，导致部分农作物无法合成蛋白质，危害植被和农作物的正常生长。氯离子质

量浓度大于355mg/L时，会使大部分农作物和植被中毒死亡。

2、腐蚀作用：溶液中氯离子能够不同程度的破坏金属以及合金表层钝化膜，

使其产生晶间腐蚀、缝隙腐蚀以及点蚀等，影响工业设备的正常运行，产生安全

隐患。

3、毒性作用：当水中氯化物浓度高于100mg/L时，人食用后可不同程度中

毒，影响正常代谢。当氯化物含量8g/kg以上时，土壤中生物功能与多样性特性

以及微生物群落结构都会显著发生变化。当水中的氯离子超过500mg/L时，会

造成大量的鱼类死亡。

4、影响建筑物正常寿命：当混凝土中氯离子含量较大时，将腐蚀其中的钢

筋，会使混凝土膨胀、疏松，降低了其抗化学腐蚀、耐磨性和强度，破坏建筑结

构。

三、氯离子处理工艺

1、蒸发浓缩法

蒸发浓缩法是依据原液中各成分沸点和蒸汽压不同的特性，通过控制温度、

时间等条件，将氯离子从原液中分离出来。

研究人员利用蒸发冷凝装置分离污酸中的氯离子，考虑到水、氯化物、砷等

组分沸点和蒸汽压的不同，将温度控制在120～140℃，在浓缩倍数低于7倍时，

冷却液中氯离子含量会不断增加，最终有77%的氯被分离出来进入冷却液中，达

到较好的去除效果。

蒸发浓缩法可用于水量小、浓度高的工业企业，具有处理工艺简单、效率高

的特点。但是，由于其高能耗、处理水量不易过大，且需要二次处理，所以并未

广泛应用于工业化生产。

2、沉淀法

沉淀法是通过添加试剂与废水中氯离子结合，反应生成微溶、难溶或不溶于

水的沉淀物，使氯离子与原液以沉淀的方式分离，达到去除氯离子的目的。沉淀

法的种类很多，常用的方法有银量法、氧化铋法以及超高石灰铝法等。

（1）银量法

银量法将含银离子物质与氯离子相结合，生成氯化银沉淀物，达到去除氯离

子的目的。目前，广泛应用于检测行业。《水质氯化物的测定》(GB11896-89)、

《地下水质检验方法银量滴定法测定氯化物》(DZ/T0064.50-93)和《土壤氯离子

含量的测定》(NY/T1738-2007)等，都采用的银量法。银量法具有反应迅速，操

作简单，去除率在99.99%以上。但由于银在市场价格较高，原料少且再生率低，

制作工艺复杂等原因，不利于工业废水处理的规模性应用。

（2）氧化铋法

氧化铋法是原液中加入氧化铋试剂后，其在酸性条件形成的铋离子，在一定

PH范围内铋离子与氯离子水解生成难溶于水的氯氧铋沉淀，以去除原液中的氯

离子。但是，氧化铋法目前只停留在实验室研究阶段，并未实际应用于我国工业

化生产。

（3）超高石灰铝法

超高石灰铝法又称弗氏盐法，最早出现在1987年，PMFriedel研究AlCl3的

化学反应时发表的一篇文章。弗氏盐法是将含氯废水加入氧化钙和偏铝酸钠，经

过一定条件的反应，形成钙氯铝化合沉淀物，以达到去除氯离子的目的。

超高石灰铝法具有操作简单，见效快，原料充足，价格低廉，制作工艺简单

等优点，有较好的发展前景。但目前技术还不成熟，存在着原料消耗大，生成沉

淀物多，反应试剂利用率低以及处理后的废水具有强碱性等问题，需要解决。

3、电解法

电解槽阴阳极两端通电产生电位差，污水流过电解槽时，其中的阴离子向阳

极移动发生氧化反应，生成