一种氯离子的去除方法、高值化利用方法及制备方法

本发明涉及含氯废水的处理，尤其涉及一种氯离子的去除方法、高值化利用方法及制备方法。

背景技术：

1、随着工业的发展，含氯离子的工业废水越来越多，这些氯离子会对管道系统产生多种腐蚀情况，会导致设备腐蚀开裂，无法正常运行。如何去除工业废水中的氯离子是环境保护和减少经济损失的重大课题之一。

2、当前，一般含氯废水的处理主要有沉淀法、离子交换法、吸附法、膜分离法、电容去离子技术等。但这些技术仅能降低氯离子浓度，不能实现高值化。例如，公开号为cn112194282a的中国发明专利申请记载了一种化学去除氯离子的方法，具体为：向含氯废水中加入氧化钙和偏铝酸钠，在25-40℃的条件下，搅拌30-120min，固液分离后得到去除氯离子的污废水；其中，氧化钙与偏铝酸钠的摩尔比为2:1-4:1。

3、上述专利申请采用氧化钙、偏铝酸钠作为药剂，虽然能够一定程度上去除含氯废水中的氯离子；但是，其并未将含氯废水中的氯离子进行高值化利用。此外，也有文献报道将氯离子制备为氯化钠产品，实现资源回收；然而，氯化钠价格低廉，远不及回收成本，因此，含氯废水中氯离子的高值化去除是现有技术开发的目标。

4、鉴于此，有必要提供一种氯离子的去除方法、高值化利用方法及制备方法，以解决或至少缓解含氯废水高值化程度较低和/或氯离子去除效率低的技术缺陷。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种氯离子的去除方法、高值化利用方法及制备方法，旨在解决含氯废水高值化程度较低和/或氯离子去除效率低的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种含氯废水中氯离子的去除方法，包括步骤：

3、s1，提供电容去离子装置，所述电容去离子装置的阳极为铜电极，所述铜电极中含有铜材料，所述铜材料中铜元素的质量占比为20～70％；

4、s2，将含氯废水置于所述电容去离子装置中进行电化学反应，以实现所述含氯废水中氯离子的去除；其中，所述电化学反应的外加电压为1.0-1.4v。

5、进一步地，所述含氯废水中氯离子的浓度不小于1000mg/l。

6、进一步地，所述含氯废水的ph为5～8。

7、进一步地，所述铜材料包括涂覆材料，所述涂覆材料包括铜粉和粘结剂。

8、进一步地，所述粘结剂包括聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。

9、进一步地，所述铜材料包括铜箔、铜板、铜棒中的至少一种。

10、进一步地，所述电化学反应的时长为20～90min。

11、进一步地，所述电容去离子装置的阴极为活性炭电极。

12、本发明还提供了一种含氯废水的高值化利用方法，包括：将含氯废水置于电容去离子装置中进行电化学反应，所述电容去离子装置的阳极为铜电极；

13、所述铜电极中含有铜材料，所述铜材料中铜元素的质量占比为25～35％；所述电化学反应的外加电压为1.0-1.4v。

14、本发明还提供了一种碱式氯化铜的制备方法，包括：将含氯溶液置于电容去离子装置中进行电化学反应，所述电容去离子装置的阳极为铜电极；

15、所述铜电极中含有铜材料，所述铜材料中铜元素的质量占比为25～35％；所述电化学反应的外加电压为1.0-1.4v。

16、与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

17、1、本发明提出了一种高浓度氯离子废水的处理技术，属于首次通过得到碱式氯化铜产物实现氯离子去除；即，首次采用电化学的方法处理氯离子且高值化应用于废水处理领域，有效降低了处理成本。

18、2、本发明采用cu电极，cu与cl-结合，生成的碱式氯化铜属于高价值产品，不仅实现了氯离子的去除，且可在废水处理的同时获得一定的经济效益。

19、3、本发明的电化学方法，控制电位低，能耗低，适用于实际应用。

20、4、本发明的可处理的废水ph范围广，可适用于多种含氯离子废水；可处理的氯离子浓度高，解决了工业中高氯难以开路的问题。

21、5、本发明的处理方法中设备简单，工艺简单易行，可以连续化操作，从而适于大规模生产。

技术特征：

1.一种含氯废水中氯离子的去除方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的氯离子的去除方法，其特征在于，所述含氯废水中氯离子的浓度不小于1000mg/l。

3.根据权利要求1所述的氯离子的去除方法，其特征在于，所述含氯废水的ph为5～8。

4.根据权利要求1所述的氯离子的去除方法，其特征在于，所述铜材料包括涂覆材料，所述涂覆材料包括铜粉和粘结剂。

5.根据权利要求4所述的氯离子的去除方法，其特征在于，所述粘结剂包括聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的氯离子的去除方法，其特征在于，所述铜材料包括铜箔、铜板、铜棒中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的氯离子的去除方法，其特征在于，所述电化学反应的时长为20～90min。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的氯离子的去除方法，其特征在于，所述电容去离子装置的阴极为活性炭电极。

9.一种含氯废水的高值化利用方法，其特征在于，包括：将含氯废水置于电容去离子装置中进行电化学反应，所述电容去离子装置的阳极为铜电极；

10.一种碱式氯化铜的制备方法，其特征在于，包括：将含氯溶液置于电容去离子装置中进行电化学反应，所述电容去离子装置的阳极为铜电极；

技术总结
本发明提供了一种氯离子的去除方法、高值化利用方法及制备方法；所述氯离子的去除方法包括步骤：S1，提供电容去离子装置，所述电容去离子装置的阳极为铜电极，所述铜电极中含有铜材料，所述铜材料中铜元素的质量占比为20～70％；S2，将含氯废水置于所述电容去离子装置中进行电化学反应，以实现所述含氯废水中氯离子的去除；其中，所述电化学反应的外加电压为1.0‑1.4V。本发明采用铜电极，并以电化学的方式处理氯离子，能够高值化地应用于废水处理领域，且能够有效降低处理成本。

技术研发人员：孙竹梅,王云燕,傅杰,王海芳,薛英娟,卢静,刘宁,侯彬,李鑫,张俊黎
受保护的技术使用者：中北大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11