有色金属冶炼行业排放的污酸废水中 Cl(-I)浓度高，其性质稳定，难以高效 去除，成为污酸废水净化及资源化一大难题。本研究对传统 Cu0 /Cu2+沉淀法及 Bi2O3 沉淀法在除氯过程中存在的缺陷及导致其产生的原因进行了探讨；进一步， 为解决 Cu0 /Cu2+及 Bi2O3 沉淀法存在的问题，采用紫外（UV）光照对这两种方法 进行强化，并确定了污酸废水中 Cl(-I)最佳去除方法；在此基础上，对 UV 强化 Bi2O3 法除氯机理进行研究，探明了 UV 照射下 Bi2O3/Cl(-I)/H2SO4反应体系内物 质形态价态转化路径；最终开展实际污酸废水除氯扩大试验，系统分析了 UV 强 化 Bi2O3 法脱氯处理效果、能耗、成本等，主要成果如下：

        1. 探究了传统 Cu0 /Cu2+及 Bi2O3 沉淀法的除氯效能及机理，并对两种方法在 除氯过程存在的主要缺陷及导致其除氯效率较低的原因进行了深入分析。传统 Cu0 /Cu2+沉淀法在 Cu0 /Cu2+/Cl(-I)摩尔比为 2:6:1、温度为 70 ℃时，反应 40 min 后 Cl(-I)去除率为 65.1%；传统 Bi2O3 沉淀法在 Bi2O3/Cl(-I)摩尔比为 1:1 时，室温下 反应 60 min 后 Cl(-I)去除率为 73.2%。Cu0 /Cu2+及 Bi2O3 沉淀法化学反应进程理 论计算结果、产物的表征结果以及除氯机理表明，较低的除氯效率是由不完全的 药剂溶解、不适宜的 H2SO4 浓度、有限的固体产物稳定区域等多种原因导致的。 传统 Cu0 /Cu2+及 Bi2O3 沉淀法均存在着药剂投加量高、Cl(-I)去除率有限等缺陷， 需采取一定手段进行改进。

         2. 探究了UV强化Cu0 /Cu2+及Bi2O3法的除氯效能，通过开展平行对比实验， 并根据除氯效率、药剂投加量、产物组成等多项关键参数对两种方法进行评价， 最终确定了最佳除氯方法。与传统方法相比，UV 强化 Cu0 /Cu2+法除氯过程中所 需 Cu2+投加量与 Cl(-I)总摩尔量之比降低为 2:1，Cl(-I)去除率提高至 92.2%；UV 强化 Bi2O3 法除氯过程中所需 Bi2O3 投加量降低至理论值，Cl(-I)去除率提高至 99.1%。在 UV 强化下，Cu0 /Cu2+及 Bi2O3 法在除氯过程中存在的药剂投加量高、 Cl(-I)去除率有限等问题均得以解决。综合考虑两种 UV 强化除氯方法的产物组 成、效能、实用性与成本，最终确定 UV 强化 Bi2O3 法为本研究最佳除氯方法。

     3. 研究了 UV 强化 Bi2O3法除氯机理，探明了 UV 照射下 Bi2O3/H2SO4/Cl(-I) 反应体系内物质形态价态转化路径。1）Bi2O3 溶解：Bi2O3 与 H +反应产生 Bi3+， 同时，Bi2O3 在 UV 照射下被激发产生的空穴（h +）能够氧化晶格中的 O 2-至 O2， 从而造成 Bi3+的释放；2）Bi3+水解酸化与 Bi2O3/BiOCl 异质结的形成：Bi2O3 溶 解产生的 Bi3+首先与 Cl(-I)结合生成 BiCl3，BiCl3 与 H2O 继续反应生成 BiOCl， 其包裹在 Bi2O3 表面，导致 Bi2O3/BiOCl 异质结的形成；3）Bi2O3/BiOCl 异质结 光催化：Bi2O3/BiOCl 异质结被 UV 照射激发转化为 Bi2O3(e- )/BiOCl(h+ )，BiOCl 价带（VB）中的 h +氧化 Cl(-I)生成氯自由基（•Cl）；4）Bi2O3 向 BiOCl 的直接 转化：•Cl 与 Bi2O3 及其导带（CB）上生成的电子（e -）直接反应生成 BiOCl。与 传统的 Bi2O3 沉淀法相比，UV 照射下出现的 Bi2O3 光致溶解、Bi2O3/BiOCl 异质 结光催化以及 Bi2O3(e- )与•Cl 之间的氧化还原作用极大促进了 Bi2O3 向 BiOCl 的 转化，从而显著提高了 Cl(-I)去除效率。

        4. 开展了 UV 强化 Bi2O3法实际污酸废水除氯扩大试验。于自主设计搭建的 脱氯反应器中开展的不同批次实际污酸废水除氯扩大试验期间，Cl(-I)去除率始 终高于 97%，出水 Cl(-I)及 Bi3+浓度分别低于 40.0 mg/L 及 2.0 mg/L，Bi 元素损 失率低于 0.02%；采用 NaOH 溶液对 BiOCl 除氯产物进行处理后，Bi2O3 再生效 率可达 99.2%，该再生 Bi2O3 对 Cl(-I)的去除率高于 97%；最终 Cl(-I)被转移至 NaCl/NaOH 浓缩液中，浓缩倍数约为 30 倍。UV 强化 Bi2O3 法在实际污酸废水 除氯过程中药剂投加量及紫外能耗较低，且除氯效率稳定处于较高水平，是一种 高效的有色金属冶炼污酸废水脱氯手段。