【摘 要】
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伴随着我国工业规模的日益壮大,工业废水量也逐渐攀升,其中包括大量的含氯废水,工业废水中的含氯物质腐蚀性很强,会对工业生产及工厂设备产生不利影响,同时大量的含氯废水会严重破坏生态环境,也危及到人类的健康安全。为此,研究一种高效的除氯离子方法显得尤为重要。目前,含氯废水的处理方法主要包括物理法、化学沉淀法、电化学法等,而沉淀法具有操作简便、运行稳定、处理时间短等特点,因此得到了广泛的研究。但常见的沉淀
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伴随着我国工业规模的日益壮大,工业废水量也逐渐攀升,其中包括大量的含氯废水,工业废水中的含氯物质腐蚀性很强,会对工业生产及工厂设备产生不利影响,同时大量的含氯废水会严重破坏生态环境,也危及到人类的健康安全。为此,研究一种高效的除氯离子方法显得尤为重要。目前,含氯废水的处理方法主要包括物理法、化学沉淀法、电化学法等,而沉淀法具有操作简便、运行稳定、处理时间短等特点,因此得到了广泛的研究。但常见的沉淀法易产生大量固废,为后续处理利用带来困难。利用Na2SO3等还原剂脱除废水中的Cl-,但反应中有废气SO2产生。本文采用抗坏血酸、硫酸羟胺作为除氯剂,探究以氯化亚铜沉淀的形式去除废水中氯离子的可行性。探究了除氯剂（抗坏血酸或硫酸羟胺）与五水硫酸铜的摩尔比、反应p H、反应时间、反应温度、五水硫酸铜与氯离子的摩尔比以及初始氯离子浓度对于氯离子去除效果的影响,同时通过XRD、EDS、SEM等表征方法分析反应所得的沉淀产物,初步探究了反应机理。在此基础上还探讨了抗坏血酸与硫酸羟胺联合使用及Fe3+、Mg2+、SO32-对除氯效果的影响,结论如下:（1）基于抗坏血酸的沉淀法脱除废水中氯离子的结果表明,当反应p H为3.6,五水硫酸铜与抗坏血酸的摩尔比n（Cu）:n（vc）为3:1,反应时间为20 min,反应温度为20℃,五水硫酸铜与氯离子的摩尔比n（Cu）:n（Cl）为1.5:1时,基于抗坏血酸的沉淀法对氯离子去除效果最好,当溶液中初始氯离子浓度从1000 mg/L增加至4000 mg/L时,氯离子去除率从92.8%增加至96.6%,同时溶液中剩余的氯离子浓度从4000 mg/L降低至135 mg/L。（2）基于硫酸羟胺的沉淀法脱除废水中氯离子的结果表明,当反应p H为4.4,五水硫酸铜与硫酸羟胺的摩尔比n（Cu）:n（HAS）为3:1,反应时间为20 min,反应温度为30℃,五水硫酸铜与氯离子摩尔比n（Cu）:n（Cl）为1.5:1,溶液中初始氯离子浓度为4000 mg/L的条件下,基于硫酸羟胺的沉淀法有最佳的除氯效果,氯离子去除率可达到95.9%,同时将溶液中剩余的氯离子浓度从4000 mg/L降低至161.5mg/L。（3）抗坏血酸和硫酸羟胺将Cu2+还原成Cu+,随后Cu+与Cl-快速生成Cu Cl。机理研究表明,通过XRD、EDS、SEM等方法分别对白色沉淀物表征分析,显示两种除氯方法的沉淀产物均为氯化亚铜。最终结果表明,在含氯废水中,抗坏血酸与Cu2+反应,生成Cu+与脱氢抗坏血酸,生成的Cu+与Cl-快速反应生成氯化亚铜;在废水中,硫酸羟胺首先与Cu2+发生氧化还原反应,主要的产物为Cu+和N2,然后Cu+与Cl-快速生成Cu Cl,废水中的氯离子是以氯化亚铜沉淀的形式被去除。（4）Mg2+对两种除氯方法没有影响,Fe3+会降低两种除氯方法的除氯效果,抗坏血酸和SO32-可提高硫酸羟胺法的除氯效果。结果表明:Mg2+对抗坏血酸法和硫酸羟胺法除氯没有影响;Fe3+会对两种除氯方法产生不利影响,当废水中铁离子浓度从0增加至1000 mg/L时,抗坏血酸法的除氯效率从96.6%逐渐降低至91.8%,硫酸羟胺法的除氯效率从96.0%降低至95.1%,Fe3+对抗坏血酸法的影响较大;抗坏血酸能够明显的增强硫酸羟胺法的除氯效果,当初始氯离子浓度为1000 mg/L,抗坏血酸加入量n（vc）:n（Cl）=0.6:2时,将硫酸羟胺法的除氯效果从无抗坏血酸的73%提升至91.1%;当废水初始氯离子浓度小于2000 mg/L时,若废水中含有亚硫酸根有利于硫酸羟胺法除去氯离子,当废水初始氯离子浓度高于2000 mg/L时,亚硫酸根对除氯效果的影响较小。
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