生物除含盐废水的氯离子去除率

1. 污水处理中为什么高浓度的含盐废水对微生物的影响特别大

我们先来描述一个渗透压的实验：用一张半渗透薄膜将两种不同浓度的盐溶液隔开，低浓度盐溶液的水分子就会透过半渗透薄膜进入高浓度盐溶液，而高浓度盐溶液的水分子也会透过半渗透薄膜进入低浓度盐溶液，但其数量要少，故高浓度盐溶液一侧的液面会升高，当两侧液面的高差产生了足够阻止水再流动的压力时渗透就会停止，这时两侧液面的高差产生的压力就是渗透压。一般来说，盐分浓度越高，渗透压越大。
微生物在盐水溶液中的情况与渗透压的实验是相似的。微生物的单位结构是细胞，细胞壁相当于半渗透膜，在氯离子浓度小于等于2000mg/L时，细胞壁可承受的渗透压为0.5-1.0大气压，即使加上细胞壁和细胞质膜有一定的坚韧性和弹性，细胞壁可承受的渗透压也不会大于5-6大气压。但当水溶液中的氯离子浓度在5000mg/L以上时，渗透压大约将增大至10-30大气压，在这样大的渗透压下，微生物体内的水分子会大量渗透到体外溶液中，造成细胞失水而发生质壁分离，严重者微生物死亡。在日常生活中，人们用食盐（氯化钠）腌渍蔬菜和鱼肉，灭菌防腐保存食物，就是运用了这个道理。工程经验数据表明：当废水中的氯离子浓度大于2000mg/L时，微生物的活性将受到抑止，COD去除率会明显下降；当废水中的氯离子浓度大于8000mg/L时，会造成污泥体积膨胀，水面泛出大量泡沫，微生物会相继死亡。
不过，经过长期驯化，微生物会逐渐适应在高浓度的盐水中生长繁殖。目前已经有人驯化出能够适应10000mg/L以上氯离子或硫酸根浓度的微生物。但是，渗透压的原理告诉我们，已经适应在高浓度的盐水中生长繁殖的微生物，细胞液的含盐浓度是很高的，一旦当废水中的盐分浓度较低或很低时，废水中的水分子会大量渗入微生物体内，使微生物细胞发生膨胀，严重者破裂死亡。因此，经过长期驯化并能逐渐适应在高浓度的盐水中生长繁殖的微生物，对生化进水中的盐分浓度要求始终保持在相当高的水平，不能忽高忽低，否则微生物将会大量死亡。 更多污水处理技术文章参考易净水网资料库http://www.ep360.cn/qita

2. 为什么高浓度的含盐废水不能进生化系统

微生物的单位结构是细胞，细胞壁相当于半渗透膜，在氯离子浓度小于等于2000mg/L时，细回胞壁可承受的渗透压答为0.5-1.0大气压，即使加上细胞壁和细胞质膜有一定的坚韧性和弹性，细胞壁可承受的渗透压也不会大于5-6大气压。但当水溶液中的氯离子浓度在5000mg/L以上时，渗透压大约将增大至10-30大气压，在这样大的渗透压下，微生物体内的水分子会大量渗透到体外溶液中，造成细胞失水而发生质壁分离，严重者微生物死亡。
工程经验数据表明：当废水中的氯离子浓度大于2000mg/L时，微生物的活性将受到抑止，COD去除率会明显下降；当废水中的氯离子浓度大于8000mg/L时，会造成污泥体积膨胀，水面泛出大量泡沫，微生物会相继死亡。所以高浓度的含盐废水不能进生化系统

3. 如何去除氯离子

随着我国经济的发展，一方面我国水资源的需求量在急剧增加，另一方面我国水污染情况又越来越严重。在这样的水环境情况下，人们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。我国《污水综合排放标准(GB8978-1996)》[1]中并没对氯化物排放进行限定，大量的氯化物进入环境对环境和生物造成严重的危害，因此研究氯离子的去除技术对保护环境和生物都很有意义。

1氯离子的来源及危害

Cl-可与Na+、Ca2+、Mg2+、K+等的离子形成氯化物。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。

工业废水中氯化物含量较高，如泡菜行业腌渍废水氯离子浓度可达1153000mg/L[2]，如不加控制直接排入水体，将严重危害水环境、破坏水平衡，影响水质，对渔业生产、农业灌溉、淡水资源造成影响，严重时甚至会污染地下水和引用水源。比如，水中氯化物含量过高时，会腐蚀金属管道和构筑物、妨碍植物生长、影响土壤铜的活性、引起土壤盐碱化(特别是四川地区)、使人类及生物中毒。当水中阳离子为镁，氯化物浓度为100mg/L时，即可使人致毒。

2工业废水氯离子去除技术

氯离子是氯最为稳定的形态，一方面，由于微生物不能利用Cl-，所以不能通过生物法来去除Cl-，并且废水中氯离子含量会抑制微生物的生长，阻碍生物法处理废水效率，许多研究表明，当废水含盐质量分数在3%以上时，废水的生物处理效率明显下降;另一方面，因为水中氯离子会对金属产生腐蚀作用，因此废水回用时必须去除过量的氯离子，达到循环水氯化物标准。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。

2.1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-。沉淀盐方式主要有化学沉淀法，关于该方法研究也很多。金艳等[3]发明了处理一种氯碱行业高氯含汞废水的系统，由于废水中含氯离子浓度高达50000-60000mg/L，由于配合作用，汞主要以HgCl3+与Hg-Cl2-的非汞离子形态存在，经过一系列处理后，出水汞浓度可达1.5ppb，Cl-也得到了一定的去除。

李文歆等[4]利用化学沉淀法做了专业特征废液中氯离子的处理的研究，氯离子去除率高达90%以上。该法具有操作简单、污染小、去除率高等特点。

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。

2.2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。

2.2.1蒸发浓缩法

对废水升温，由于无机盐类氯化物沸点高于水，最后被浓缩结晶;氯化氢沸点相对较低，同水蒸气等易挥发物质一同被去除。从而实现了氯离子与废水的分离。

江西理工大学材化学院科研人员[5]发明了含铵含氯废水处理并回收利用铵和氯的方法，利用该方法使得铵盐和氯不仅得到有效分离，还能回收利用。该法有效去除了有色金属冶炼过程中含铵含氯废水中氯离子，并实现了经济与环境的统一。

泡菜生产过程主要产生的废水类型有腌渍废水、脱盐废水及脱盐水、清洗水、冲洗水等，其中以腌渍废水氯离子浓度可达153000mg/L，对部分量少的废水可采用蒸发法。丁文军等[6]采用三效浓缩设备将盐渍水浓缩至饱和状态，再经结晶、离心分离等工序制得食盐并回用于泡菜腌制。

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。

2.2.2电吸附法

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。在充电过程中吸附并保存溶液中离子，在放电过程中释放能量和离子，使双电层再生。其目前应用也比较多。

魏鸿礼[7]做了电吸附工艺去除再生水中氯离子的研究，结果表明，含氯离子平均为307mg/L的原水，产水平均为91mg/L，氯离子平均去除率为70.4%。

电吸附法相比电解法，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。

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2.2.3絮凝沉淀、溶剂萃取法

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。

汪巍[8]发明了一种用聚合硫酸亚铁对含氯废水进行絮凝沉淀的方法，该方法可把进水为500~1000mg/L含氯废水，降低到0.4mg/L以下。雷春生等[9]发明了一种由有机酸和无机盐复配而成的复合除氯剂，实验表明，该法可去除99.9%以上的氯离子。

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。

2.3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。

胡静等[10]也研究了焙烧镁铝碳酸根水滑石(CLDH)对废水中氯离子的去除效果。实验表明，Cl-的去除率可达97%。

水滑石法目前研究较多，其对氯离子的去除效果也较好，但多停留在实验阶段，工程应用很少。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。

2.4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。

2.4.1电渗析法

电渗析以离子交换膜为渗析膜，以电能为动力。电渗析过程是电解和渗析扩散过程的组合。在外加直流电场作用下，阴、阳离子分别往阳极和阴极移动，由于阳离子膜理论上只允许阳离子通过，阴离子膜只允许阴离子通过，如果膜的固定电荷与离子电荷相反，则离子可以通过，反之则被排斥。由此来实现氯离子的去除。

钱学玲等[11]采用味精废水-预处理-电渗析-厌氧-好氧工艺流程，整个工艺流程既保证了COD等的去除，又可使Cl-浓度从进水16.776g/L降至6g/L以下，从而达到了很好的综合去除效果。

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。

2.4.2电解、氧化剂法

电解是当污水通电后，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。

李长俊等[12]采用混凝絮凝-电解法联用技术，实验表明，Cl-浓度能从原水的136698.2mg/L降低到54205.5mg/L，能达到较好的去除效果。

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。氧化剂法目前应用也较少。

3结束语

氯离子的去除技术主要有物理、化学和物理化学方法，生物法不能去除氯离子。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，这也是人们对氯离子危害不重视的一种表现。

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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4. 高含盐废水处理方法

1、驯化处理：

在盐度小于2g/L条件下，可能通过驯化处理含盐污水。但是驯化盐度浓度必须逐渐提高，分阶段的将系统驯化到要求盐度水平。突然高盐环境会造成驯化的失败和启动的延迟。

2、稀释进水盐度：

既然高盐成为微生物的抑制和毒害剂，那么将进水进行稀释，使盐度低于毒域值，生物处理就不会收到抑制。这种方法简单，易于操作和管理；其缺点就是增加处理规模，增加基建投资，增加运行费用，浪费水资源。

3、蒸发浓缩除盐：

在盐度大于2g/L时，蒸发浓缩除盐是最经济也是最有效的可行办法。其它的方法如培养含盐菌等的方法都存在工业实践难以运行的问题。

4、生物方法：

许多研究表明，生物方法可以处理高含盐废水。但由低盐到高盐，微生物有一个适应期。从淡水环境到高盐环境时，由于盐的变化可能引起微生物代谢途径的改变，菌种选择的结果使适应高盐的菌种较少，只有当微生物经培养驯化后，才能产生适应高盐的菌种，以耐受一定的盐浓度。

(4)生物除含盐废水的氯离子去除率扩展阅读：

高含盐废水的生化处理：

高含盐废水生物处理流程的选择高含盐废水生物处理流程与普通生物处理流程基本一样,主要包括调节池、曝气池、二沉池、污泥回流、剩余污泥脱水、投加营养盐等。

（1）调节池。含盐废水调节池考虑的主要因素是废水盐浓度的变化,除生产波动周期、冲击因素外,应重点考虑水中盐浓度的变化和如何进行调整,如低含盐水量的减少或过高含盐来水的冲击。

（2）曝气池。根据废水中含盐类型不同,曝气池选择也应有所不同。生物处理含CaCL2较高的废水,应采用传统曝气方式。钙离子能增加活性污泥的絮体强度,高CaCL2可使污泥中灰分达到40%～50%,污泥密度增加,曝气池中的污泥浓度可在5000mg/L以上。因此,应采用提升力较大的传统曝气、深井曝气、流化床曝气等曝气方法。曝气也应选用气泡较大、提升力较强的散流曝气器等曝气方式。

（3）二沉池。二沉池表面负荷应有一定的余量,主要是考虑废水密度增加,不利于污泥沉淀,尤其是含NaCl废水。处理水量较大时,特别是含CaCL2废水,最好采用周边传动式刮泥机,以适应污泥浓度高、密度大的特点。在采用传统活性污泥法处理高CaCL2废水时,应适当加大污泥回流量,以减少废水波动造成的冲击,提高系统的稳定性。

（4）污泥脱水。由于含CaCL2废水生物处理的剩余污泥含钙盐多,有利于脱水,可不用加絮凝剂。经浓缩后的污泥浓度可大于50g/L。剩余污泥量与普通废水处理的剩余污泥类似,设计参数可参考普通污泥脱水。

5. 原水氯离子含量100mg/L，通过反渗透或者离子交换处理之后，出水氯离子含量可以降低到多少

反渗透脱盐率为97%左右，其出水氯离子应该在5mg/L以下。建议原水氯离子含量100mg/L时还是不要直接使用离子交换处理，失效太快。

6. 高盐分污水处理方法

高含盐废水处理是很多企业面临的一个难题，依斯倍拥有相关的电渗析处理高盐分专废水技术，电渗析是属电化学过程和渗析扩散过程的结合；在外加直流电场的驱动下，利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜，阴离子可以透过阴离子交换膜)，阴、阳离子分别向阳极和阴极移动。离子迁移过程中，若膜的固定电荷与离子的电荷相反，则离子可以通过；如果它们的电荷相同，则离子被排斥，从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的。依斯倍环保采用均相膜EDR技术来对高盐分废水进行盐分分离，项目中高盐废水的TDS去除率高达 80% 以上。

7. 除盐水和低压生产水那个氯离子含量高

除盐水。
除盐水氯离子含量除盐水系统产出的除盐水中氯离子含量在10-20mg/L，而低压生产水氯含量≥0.3mg/L，所以除盐水氯离子含量高。
除盐水（desaltedwater），是指利用各种水处理工艺，除去悬浮物、胶体和无机的阳离子、阴离子等水中杂质后，所得到的成品水。除盐水并不意味着水中盐类被全部去除干净，由于技术方面的原因以及制水成本上的考虑，根据不同用途，允许除盐水含有微量杂质。

8. 高氯化物废水如何处理

处理含盐废水，对于6000+的COD，建议用生物法来处理。
有三种方法
1 普通的好回氧或厌氧污泥
2 利用嗜盐答菌
3 利用酵母菌

普通的好氧或厌氧污泥遭受含盐废水冲击时，
可以通过自身的渗透压调节机制来适应这种环境，但其适应能力有限，它们通常不能处理含盐较高的废水。 嗜盐菌和耐盐酵母菌对盐有特殊的适应性，它们可以在高含盐废水中生长繁殖，并且具有较强的降解能力，因此有广阔的应用前景，今后应加强它们在实际废水中的研究"提高它们的处理能力。

9. 我用氧化亚铜去除废水中的氯离子，通过实验最终得到在溶液pH=4时，对废水中的氯离子去除率最高，这是

根据点解平衡，电解后，随着Cl离子越来越少，会不断产生H离子，所以电离等式最后会在一个较酸性的条件达到基本平衡

10. 污水处理中氯离子含量多少即对微生物产生抑制作用

当废水中的氯离子浓度大于2000mg/L时，微生物的活性将受到抑制。
高浓度氯离子对废水生物处理的毒害作用主要是通过升高的环境渗透压而破坏微生物的细胞膜和菌体内的酶，从而破坏微生物的生理活动。如下：
1.微生物在等渗透压下生长良好．如微生物在质量为5～8．5g／L的NaC1溶液中；
2.在低渗透压(p(NaC1)=0．1g／L)下，溶液水分子大量渗入微生物体内，使微生物细胞发生膨胀，严重者破裂，导致微生物死亡；
3. 在高渗透压,(p(NaC1)=200g／L)下，微生物体内水分子大量渗到体外（即：脱水），使细胞发生质壁分离。
4.微生物的单位结构是细胞，细胞壁相当于半渗透膜，在氯离子浓度小于等于2000mg/L时，细胞壁可承受的渗透压为0.5-1.0大气压，即使加上细胞壁和细胞质膜有一定的坚韧性和弹性，细胞壁可承受的渗透压也不会大于5-6大气压。但当水溶液中的氯离子浓度在5000mg/L以上时，渗透压大约将增大至10-30大气压，在这样大的渗透压下，微生物体内的水分子会大量渗透到体外溶液中，造成细胞失水而发生质壁分离，严重者微生物死亡。工程经验数据表明：当废水中的氯离子浓度大于2000mg/L时，微生物的活性将受到抑止，COD去除率会明显下降；当废水中的氯离子浓度大于8000mg/L时，会造成污泥体积膨胀，水面泛出大量泡沫，微生物会相继死亡。