工業(yè)循環(huán)水中的氯離子主要來(lái)源于補(bǔ)充水、工藝泄漏以及水處理藥劑。當(dāng)Cl?濃度超過(guò)300mg/L時(shí),會(huì)明顯加速碳鋼設(shè)備的點(diǎn)蝕速率(>0.5mm/a),尤其在不銹鋼系統(tǒng)中可能引發(fā)應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)。某石化企業(yè)數(shù)據(jù)顯示,循環(huán)水Cl?從200mg/L升至500mg/L時(shí),換熱器的對(duì)應(yīng)更換頻率增加3倍。氯離子還會(huì)與緩蝕劑競(jìng)爭(zhēng)吸附在金屬表面,導(dǎo)致緩蝕效率下降40%以上。此外,高氯環(huán)境會(huì)促進(jìn)微生物滋生,形成生物膜下腐蝕(MIC),造成設(shè)備穿孔風(fēng)險(xiǎn)。電吸附除氯能耗低,適合小規(guī)模。浙江海水淡化除氯需求
強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂(如Amberlite IRA-900)的季銨基團(tuán)(-N?(CH?)?)對(duì)Cl?選擇性系數(shù)達(dá)2.5,交換容量1.8-2.2eq/L。某熱電廠循環(huán)水處理中,樹脂柱在流速20BV/h時(shí)可將Cl?從1500mg/L降至50mg/L,但SO?2?共存時(shí)會(huì)競(jìng)爭(zhēng)吸附(選擇性比SO?2?:Cl?=9:1)。再生采用5%NaOH溶液,消耗量約為Cl?摩爾量的1.2倍。新型耐氧化樹脂(如接枝聚乙烯亞胺)在余氯10mg/L環(huán)境下使用壽命延長(zhǎng)至7年,但交換容量降低15%。實(shí)際運(yùn)行需監(jiān)控樹脂溶脹率,溫度超過(guò)40℃會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)結(jié)構(gòu)破壞。江西海水淡化除氯除硬鈦合金耐氯腐蝕,但成本昂貴。
工業(yè)除氯是指通過(guò)物理、化學(xué)或生物方法去除水、氣體或固體物料中氯元素或其化合物的過(guò)程。氯在工業(yè)廢水中常以氯離子(Cl?)、次氯酸鹽(ClO?)或有機(jī)氯化物形式存在,可能腐蝕設(shè)備或污染環(huán)境。常見技術(shù)包括化學(xué)沉淀、離子交換、膜分離和吸附法。例如,電鍍廢水中的氯離子可通過(guò)銀鹽沉淀生成AgCl去除,但成本較高。近年來(lái),新型復(fù)合材料如負(fù)載型納米零價(jià)鐵(nZVI)因高效還原性成為研究熱點(diǎn)。
氯污染主要來(lái)自化工、制藥、造紙和冶金行業(yè)。農(nóng)藥生產(chǎn)中含氯有機(jī)物(如DDT)、聚氯乙烯(PVC)加工釋放的氯乙烯單體(VCM)以及海水淡化濃鹽水均含高濃度氯。例如,氯堿工業(yè)每生產(chǎn)1噸燒堿約排放2.5kg氯氣。這些污染物需通過(guò)尾氣洗滌(如堿液吸收Cl?生成NaClO)或深度氧化(如UV/ClO?工藝)處理,以符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)的氯離子限值(500mg/L)。
可以選用汽水瓶自制簡(jiǎn)易的活性炭過(guò)濾器,在汽水瓶底部打上十余個(gè)小孔,在瓶?jī)?nèi)放滿活性炭,瓶口用軟管相套,讓自來(lái)水經(jīng)過(guò)裝滿活性炭的過(guò)濾瓶滴下?;钚蕴磕軌蛭剿械穆葰夂碗s質(zhì),經(jīng)過(guò)這樣過(guò)濾后的水,氯含量會(huì)大幅降低,可以用于多種生活場(chǎng)景,如澆花、養(yǎng)魚等。
鉍系物質(zhì)可以用于含氯溶液的除氯,像 bi2o3、bi (no3) 3 等。其原理是鉍離子與氯離子結(jié)合,形成難溶的氯氧化鉍物質(zhì)。在處理含氯溶液時(shí),將鉍系物質(zhì)與含氯溶液混合,控制合適的條件,比如溶液的 pH 值保持在 0.1 - 7,溫度控制在 10 - 50℃,攪拌 5 - 480min,除氯效率可以達(dá)到 90% 以上,而且得到的除氯產(chǎn)物還可以作為功能材料使用,或者進(jìn)行脫氯再循環(huán)。 氯離子使銅合金發(fā)生脫鋅腐蝕。
金屬設(shè)備的腐蝕加速氯離子(Cl?)是引發(fā)金屬腐蝕的主要促進(jìn)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(dǎo)致:碳鋼:Cl?>300mg/L時(shí)點(diǎn)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(shí)應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)風(fēng)險(xiǎn)激增銅合金:誘發(fā)脫鋅腐蝕,黃銅管3年壁厚損失可達(dá)40%某濱海電廠實(shí)測(cè)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(tái)縮短至1.5年/臺(tái),單臺(tái)設(shè)備更換成本超¥80萬(wàn)。除氯系統(tǒng)需考慮濃水處置方案。江西海水淡化除氯除硬
氯離子促進(jìn)不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂。浙江海水淡化除氯需求
氣泵中燈光法除氯的效率相對(duì)較高。以處理 50 公斤水為例,使用氣量大的氣泵將水吹開,增加水與空氣的接觸面積,再用 100W 的燈泡照射,大約半小時(shí)后,水就可以使用了。氣泵吹水能夠加速氯氣的揮發(fā),而燈泡照射產(chǎn)生的熱量也有助于氯氣的分解,兩者相互配合,能夠快速實(shí)現(xiàn)除氯,滿足緊急用水的需求。
洗衣機(jī)困水法是利用洗衣機(jī)快速旋轉(zhuǎn)的水流,來(lái)加速氯氣的揮發(fā)。將清水裝入洗衣機(jī)中,按下強(qiáng)洗鍵,讓水快速旋轉(zhuǎn) 5 分鐘左右,即可使用。這種方法方便快捷,尤其適合家庭大量用水時(shí)的除氯需求,比如清洗蔬菜水果等,能夠在短時(shí)間內(nèi)處理大量的水。 浙江海水淡化除氯需求