金屬設備的腐蝕加速氯離子(Cl?)是引發(fā)金屬腐蝕的主要促進因子之一。其離子半徑0.181nm,可穿透不銹鋼鈍化膜缺陷處,與基體金屬(如Fe2?)形成可溶性氯化物,導致:碳鋼:Cl?>300mg/L時點蝕速率超1mm/年(較純水環(huán)境快20倍)不銹鋼:304不銹鋼在Cl?>200mg/L+60℃時應力腐蝕開裂(SCC)風險激增銅合金:誘發(fā)脫鋅腐蝕,黃銅管3年壁厚損失可達40%某濱海電廠實測數(shù)據(jù)顯示,循環(huán)水Cl?從100mg/L升至500mg/L后,碳鋼換熱器更換頻率由5年/臺縮短至1.5年/臺,單臺設備更換成本超¥80萬。氯離子促進不銹鋼應力腐蝕開裂。陜西工業(yè)除氯設備
在采用晾曬法給澆花用水除氯時,可以在裝水的容器中漂浮一塊泡沫板,這樣能夠加速氯的揮發(fā)。這是因為泡沫板能夠增加水與空氣的接觸面積,使得氯氣更容易逸出。另外,在水中加入木炭棒,還能吸附水中的重金屬,進一步凈化水質。在陽光直射的情況下,大約 6 小時左右,水的 pH 值可從 8.3 降至 6.8,更加接近植物適宜生長的酸堿度。比如,將自來水裝入大盆,放入泡沫板和木炭棒,然后放在陽臺陽光充足的地方,6 小時后,用這樣處理后的水澆花,植物的葉片會更加油亮。江蘇海水淡化除氯除硬系統(tǒng)膜污染使除氯效率季度性下降。
自來水廠為保障水質安全,會在水中添加次氯酸鈉,進而產(chǎn)生余氯以殺滅細菌。依據(jù)《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB 5749 - 2022),出廠水的余氯含量需被控制在 0.3 - 4mg/L 這個區(qū)間,該濃度對人體而言是安全的。不過,對于養(yǎng)魚或養(yǎng)龜?shù)惹闆r,余氯卻成了 “致命物品”。余氯會無情地侵蝕水生生物的鰓和黏膜,破壞它們的呼吸和保護屏障,終致使其中毒。比如,魚類長期生活在含余氯的水中,鰓絲會嚴重受損,呼吸功能急劇下降,直至窒息死亡。所以,若要為水生寵物營造安全的生存環(huán)境,除氯工作必不可少。
通過蒸發(fā)和蒸餾的方法也可以從水或廢水中對氯離子進行去除。在蒸發(fā)過程中,水會變成蒸汽上升,而氯化物等污染物則會留在剩余的液體中;蒸餾機械通過精確地控制溫度等條件,能夠幾乎完全去除水中的氯化物。從蒸發(fā)和蒸餾過程中,可以獲得高純度的餾出物,蒸發(fā)器的維護需求相對膜系統(tǒng)來說較少,處理結果也較為穩(wěn)定。但是,工業(yè)蒸發(fā)器的成本較高,能源消耗也很大,不過新型的 MVR 蒸發(fā)器能夠使能耗減少 70%,在一定程度上緩解了能耗高的問題。氯離子濃度>300mg/L時碳鋼腐蝕加劇。
通過排放高氯循環(huán)水并補充新水的置換法,在水資源緊張地區(qū)經(jīng)濟性差。以10000m3/h系統(tǒng)為例,每降低100mg/L Cl?需排放20%水量,年耗水量增加50萬噸。該方法還存在以下問題:1)無法應對突發(fā)性氯污染(如工藝介質泄漏);2)排放水可能含有其他污染物,需額外處理;3)頻繁補水導致系統(tǒng)水質波動,影響水處理藥劑效果。某電廠實踐表明,采用該法后年運行成本增加120萬元。
采用強堿陰樹脂處理循環(huán)水時面臨多重挑戰(zhàn):1)高硬度(Ca2?>500mg/L)會導致樹脂鈣污染,交換容量半年內(nèi)下降40%;2)再生產(chǎn)生的含鹽廢水(NaCl 8-10%)需專門處理;3)樹脂氧化破裂后釋放季銨基團可能形成致病物NDMA。某化工廠運行數(shù)據(jù)顯示,處理Cl?=300mg/L的循環(huán)水時,噸水處理成本達¥18-22,是其他方法的3-5倍。 鈦合金耐氯腐蝕,但成本昂貴。廣東數(shù)據(jù)中心除氯
氯離子超標會導致藥劑投加翻倍。陜西工業(yè)除氯設備
Cl?是嗜鹽菌(如Halomonas)生長的必需元素,其存在導致:生物膜厚度增加3倍,形成缺氧腐蝕微環(huán)境垢下Cl?濃度可達本體水的20倍(局部腐蝕速率>3mm/年)常規(guī)殺菌劑穿透生物膜效率下降70%某煉油廠循環(huán)水系統(tǒng)在Cl?>400mg/L時,碳鋼管道微生物腐蝕穿孔事故頻發(fā),年檢修費用增加¥500萬。
Cl?與Ca2?、Mg2?形成的沉積物具有特殊危害:導熱系數(shù)0.5W/(m·K),是不銹鋼的1/30多孔結構吸附腐蝕產(chǎn)物,形成惡性循環(huán)1mm厚氯鹽垢層使換熱效率降低25%某熱電廠的蒸汽冷凝器因Cl?沉積,年多耗標煤8000噸,直接經(jīng)濟損失¥640萬。 陜西工業(yè)除氯設備