微生物腐蝕的協(xié)同惡化Cl?是嗜鹽菌(如Halomonas)生長(zhǎng)的必需元素,其存在導(dǎo)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(dá)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(shí),碳鋼管道微生物腐蝕穿孔事故頻發(fā),年檢修費(fèi)用增加¥500萬(wàn)。
氯離子會(huì)與水處理化學(xué)品發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)性反應(yīng):緩蝕劑干擾:HEDP在Cl?>500mg/L時(shí)緩蝕效率從92%暴跌至58%阻垢劑失效:聚羧酸鹽對(duì)CaSO?的分散能力下降40%殺菌劑消耗:Cl?與ClO?反應(yīng)生成無(wú)效的ClO??,投加量需提高30%某石化企業(yè)因Cl?超標(biāo)(650mg/L),年度水處理藥劑成本從¥350萬(wàn)激增至¥800萬(wàn),且仍無(wú)法控制腐蝕速率。 循環(huán)水氯超標(biāo)會(huì)加速微生物腐蝕。湖北吸收塔除氯設(shè)備
自然揮發(fā)法堪稱超級(jí)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的 “懶人除氯法”。其原理基于氯氣極易揮發(fā)的特性,通過(guò)靜置或晾曬,能促使氯氣自然地從水中逸散出去。操作時(shí),只需將自來(lái)水裝入開(kāi)口容器,像水桶就行,然后放置在通風(fēng)良好或者陽(yáng)光充足的地方。在夏季高溫時(shí),氯氣揮發(fā)速度較快,通常靜置 24 小時(shí)左右即可;而到了冬季,由于氣溫低,氯氣揮發(fā)變得緩慢,這就需要延長(zhǎng)至 2 - 3 天。然而,這種方法也存在明顯弊端,那就是耗時(shí)太長(zhǎng),要是遇到急需用水的情況,比如臨時(shí)要給魚缸換水,就不太能派上用場(chǎng)了。黑龍江數(shù)據(jù)中心除氯需求氯離子促進(jìn)不銹鋼應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
黃銅(如HAl77-2)在含氯環(huán)境中會(huì)發(fā)生選擇性腐蝕,鋅元素優(yōu)先溶出,導(dǎo)致材料強(qiáng)度喪失。某電廠凝汽器銅管在Cl?=400mg/L條件下,3年內(nèi)壁厚減薄達(dá)40%,被迫提前更換。這種腐蝕還會(huì)造成管壁粗糙度增加,使換熱效率下降25%以上,直接影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
循環(huán)水常用的有機(jī)膦酸類緩蝕劑(如HEDP)會(huì)與Cl?競(jìng)爭(zhēng)金屬表面吸附位點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)Cl?濃度從100mg/L升至500mg/L時(shí),HEDP的緩蝕效率從92%降至58%。某化工廠不得不將藥劑投加量提高2倍(年成本增加¥180萬(wàn))才能維持防護(hù)效果,且高濃度藥劑又帶來(lái)環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于鍋爐給水系統(tǒng),即使微量Cl?(>0.1mg/L)也會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)葉片腐蝕。某電廠因除氧器效率下降使Cl?帶入蒸汽系統(tǒng),高壓缸葉片出現(xiàn)氯化物應(yīng)力腐蝕裂紋,大修費(fèi)用達(dá)¥2000萬(wàn)。必須將蒸汽Cl?控制在0.01mg/L以下,這對(duì)循環(huán)水Cl?提出了更嚴(yán)格的要求。
氯離子會(huì)與聚羧酸類阻垢劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),使其分散能力下降40%。某鋼廠循環(huán)水在Cl?>600mg/L時(shí),必須將阻垢劑投加量從5mg/L提高至12mg/L(年成本增加¥150萬(wàn)),且仍無(wú)法完全避免CaSO?沉積。 除氯工藝選擇需綜合評(píng)估成本。
循環(huán)水中的氯離子(Cl?)會(huì)破壞碳鋼表面的鈍化膜,引發(fā)局部腐蝕。當(dāng)Cl?濃度超過(guò)300mg/L時(shí),其半徑?。?.181nm)的特性使其易穿透氧化膜缺陷處,與Fe2?形成可溶性FeCl?,加速金屬溶解。某石化企業(yè)數(shù)據(jù)顯示,Cl?從200mg/L升至500mg/L時(shí),碳鋼換熱管腐蝕速率從0.1mm/a增至0.8mm/a,設(shè)備壽命縮短60%。這種點(diǎn)蝕具有隱蔽性,往往在設(shè)備表面出現(xiàn)微小孔洞后才被發(fā)現(xiàn),造成突發(fā)性泄漏事故。
氯離子是誘發(fā)奧氏體不銹鋼SCC的主要因素。當(dāng)Cl?>200mg/L且溫度>60℃時(shí),304不銹鋼在拉應(yīng)力作用下會(huì)產(chǎn)生穿晶裂紋。某核電廠曾因循環(huán)水Cl?超標(biāo)(350mg/L)導(dǎo)致冷凝器管束大規(guī)模開(kāi)裂,單次更換費(fèi)用達(dá)¥1200萬(wàn)。更嚴(yán)重的是,SCC裂紋擴(kuò)展速度快(可達(dá)10mm/月),且常規(guī)檢測(cè)難以發(fā)現(xiàn),極易引發(fā)災(zāi)難性事故。 在線監(jiān)測(cè)氯濃度誤差需控制在±10%。陜西源力循壞水除氯
電吸附除氯能耗低,適合小規(guī)模。湖北吸收塔除氯設(shè)備
通過(guò)排放高氯循環(huán)水并補(bǔ)充新水的置換法,在水資源緊張地區(qū)經(jīng)濟(jì)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(wàn)噸。該方法還存在以下問(wèn)題:1)無(wú)法應(yīng)對(duì)突發(fā)性氯污染(如工藝介質(zhì)泄漏);2)排放水可能含有其他污染物,需額外處理;3)頻繁補(bǔ)水導(dǎo)致系統(tǒng)水質(zhì)波動(dòng),影響水處理藥劑效果。某電廠實(shí)踐表明,采用該法后年運(yùn)行成本增加120萬(wàn)元。
采用強(qiáng)堿陰樹脂處理循環(huán)水時(shí)面臨多重挑戰(zhàn):1)高硬度(Ca2?>500mg/L)會(huì)導(dǎo)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(tuán)可能形成致病物NDMA。某化工廠運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,處理Cl?=300mg/L的循環(huán)水時(shí),噸水處理成本達(dá)¥18-22,是其他方法的3-5倍。 湖北吸收塔除氯設(shè)備