海砂淡化用淡水沖洗法是為常用的方法。可是這種方法需要反復多次用淡水進行沖洗,生產合乎建筑標準的淡化海砂對于淡水資源需求量很大,生產成本較大,在淡水資源缺乏的地區,這種傳統的海沙淡化工藝就存在了很大的局限性。針對傳統海砂淡化方法和工藝存在的問題,日前有國內學者研究通過采用“對海沙中含有的氯鹽進行氧化去除”處理新方法對海砂進行淡化處理,直接采用高效的脫氯劑把氯離子除去,大大減少了淡水的消耗量,可很大程度上節約淡水資源。經過試驗得知除氯效果要遠遠好于傳統海沙淡化方式--機械淘洗法。
該除氯法使用的出氯劑為臭氧,根據研究者的試驗結果分析得到如下結論:
(1)在水溫25℃條件下,隨著脫氯劑臭氧水濃度的提高,處理后海砂氯離子含量不斷降低,當洗沙水池輸入臭氧的濃度為120.5 mg/L時脫氯效果好.
(2)臭氧水與海沙氯離子的反應時間約4小時,臭氧水與含氯海砂接觸4小時后反映活動趨于靜止。
(3)達到上述指標,洗砂水池脫氯劑和待洗海砂投放比例為5:1,經該方法處理后的海沙氯離子含量大大降低,低可達到0.006%遠低于國家《建設用砂標準》的三級砂0.06%的標準。
展望分析
該方法優點是除氯效果好,淡水使用量相比傳統機械淡水淘洗法大大降低淡水的使用量。同時脫氯劑除氯法淡化海砂有幾個問題需要探討:.
一、采用脫氯劑--臭氧水進行氧化除氯,經過實驗可知在125mg/L濃度下充分反應需要四個小時,這樣就很大程度上影響了生產效率;如一條每小時100立方米產量的海沙淡化生產線,按照試驗中的水砂比,需要有效容量為500立方米的洗沙池四座,同時每個洗砂池輸送臭氧的量為500×1000×125mg/1000=62500克,高濃度的臭氧具有濃度自身衰減的特點,兩小時就會衰減到初始濃度的一半,為了保證海砂除氯的效果,洗砂池需要在臭氧水達到規定濃度兩小時后繼續輸入臭氧,以保證脫氯反應的持續徹底。保障臭氧的供給量需求大型設備30多臺。所以對于超大型海砂淡化生產線是不可行的。
二、該方法方案流程中存在氯氣收集工藝,對于大型洗沙廠,大宗骨料進行加熱收集氯氣是否可行有待探討,況且氯氣是劇毒氣體,生產過程中安全收納則是需要重點考慮的。
三、筆者認為該方案大的問題是:海砂中不僅僅存在氯鹽,還有有害的硫酸鹽,至于臭氧對硫酸鹽的氧化效果沒有闡述。
結論:采用臭氧水做除氯劑進行海沙除氯效果明顯,較傳淡水淘洗法節省了大量淡水資源。如能解決除氯劑反應時間過長、臭氧制備供應、氯氣安全收集等問題,該項目將會成為傳統海沙淡化方法有效的替代方案