高氯酸盐达标新排放标准离子交换树脂处理

全国，高氯酸盐是一种新型的持久性微量污染物，具有强水溶性，低吸附性和高迁移扩散性，在自然环境中可长期稳定存在几十年或更长时间。如图展示了人类暴露于高氯酸盐污染物的几种常见方式。比较于微弱的土壤和矿物质的吸附作用，高氯酸盐可随大气沉降与水体流动快速进入到河流、湖泊、地表水和地下水之中，从而进行大范围内扩散、迁移。通过水体迁移和生物富集，高氯酸盐可直接影响人类饮用水安全，危害动植物生命健康，破坏生态环境平衡。 高氯酸盐广泛应用于烟花爆竹制造、军事工业等领域，并因其高水溶性和低吸附性，在环境中具有高度扩散性和持久性。这种物质能干扰甲状腺功能，影响人类及动物的健康，尤其是儿童的大脑发育。鉴于此，2022年国家卫健委发布《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022），新纳入高氯酸盐指标。湖南省作为重要的烟花爆竹生产区，面临着的污染防治挑战。此前缺乏具体的排放标准，导致企业难以有效控制高氯酸盐排放，同时也影响了监管部门的执法效率。中国作为烟火制造大国和航空航天强国，每年有大量的高氯酸盐产品被投入到烟火材料制造和火箭燃料生产中，若不加以妥善处理与控制，将直接威胁我国水资源质量，影响国民身体健康水平。经研究发现烟火制造地区的高氯酸盐水体污染程度明显其他地区，湖南省衡阳市作为我国大烟火制造地区，其饮用水、地下水和地表水中的高氯酸盐质量浓度均为全国高水平。值得注意的是，衡阳市饮用水中高氯酸盐的浓度达 44．1 μg /L，超出美国环保署规定的近 3 倍( 15 μg /L)，高氯酸盐水体污染现象十分严重。我国自来水高氯酸盐污染程度仅比美国情况稍好，明显高 于 其 他 国 家。但 是，有 关 高 氯 酸 盐 的污染、毒性和治理研究，我国却仍处于起步阶段，严重忽视了高氯酸盐的潜在危险，缺乏对其系统深入地 研 究，更缺少相关饮用水安全浓度限定标准。对于工业废水中的高氯酸盐处理，目前有化学还原法、膜分离技术、电化学、离子交换法等。1、化学还原法，是使用还原剂如亚硫酸钠或铁粉等将高氯酸盐还原为氯离子。这种方法能够将高氯酸盐转化为无害或易于处理的形式，处理速度快，但是需要添加化学还原剂，可能导致二次污染或产生有害副产物，处理成本较高。2、膜分离技术，是利用反渗透（RO）或纳滤（NF）膜技术，这些膜具有足够小的孔径，可以阻止高氯酸盐通过，从而将其从废水中分离出来。膜法能够同时去除多种污染物，包括高氯酸盐、重金属和其他离子，产水水质优良，但是设备成本和运行维护费用较高，且膜易受到污染，膜后浓水处理成本高，需定期清洗或更换。3、电化学是通过电解作用，在电极表面直接还原或氧化高氯酸盐。这种方法可能需要较高的能耗和定期更换电极，且适用于处理高浓度的高氯酸盐废水。4、离子交换法是使用阴离子交换树脂，针对高氯酸盐具有特定的选择性。当废水通过树脂床时，高氯酸盐被树脂捕获，从而从水中去除。离子交换法具有操作简便、处理的特点，特别适用于处理含有低至中等浓度高氯酸盐的废水。Tulsimer® A-654树脂采用苯乙烯二乙烯基苯共聚物为基础架构，负载复杂多胺基官能团，具备的动力学性能和耐渗透压冲击能力。其大孔结构设计使得离子交换过程更加，即使在较高流速下也能实现高氯酸盐的去除，显著缩短了废水处理时间。在工业废水高氯酸盐的去除方面，Tulsimer® A-654树脂具有以下优势：去除性能：大孔结构加速了离子交换的动力学过程，即使在高流速下也能实现去除高氯酸盐，减少废水处理时间。的机械稳定性：该树脂具有的物理和化学稳定性，能够长期稳定运行。低冲洗需求：经过烧碱再生后，树脂展现出较高的操作交换能力，因此，在去除高氯酸盐的过程中对冲洗的要求较低，节约了用水和降低了操作成本。抗有机物污染能力：Tulsimer® A-654 能有效抵抗有机物的污染，即便在有机物质含量较高的工业废水中也能保持稳定的去除效率。经济效益：与其他处理方法相比，离子交换通常具有较低的运行和维护成本，使其成为处理含高氯酸盐工业废水的经济有效选择。