反滲透(RO)系統(tǒng)能夠有效地去除水中的氯,其工作原理是利用特殊的膜,阻止氯離子等污染物通過,只允許水透過。該系統(tǒng)能夠去除水或廢水中 95% - 99% 的氯。然而,如果水中氯化物的含量過高,反滲透膜就容易受到損壞,而且設(shè)備如果沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù),其運(yùn)行效率會(huì)急劇下降。所以,在使用反滲透系統(tǒng)之前,通常需要配備預(yù)處理系統(tǒng),以延長(zhǎng)膜的使用壽命,確保設(shè)備能夠穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。
離子交換法和濾膜分離法在處理高濃度含氯廢水時(shí),存在一定的局限性。離子交換法的成本相對(duì)較高,而且交換樹脂的再生過程較為困難;濾膜分離法中的膜使用壽命較短,并且容易受到外界環(huán)境因素的影響,比如水中的雜質(zhì)、酸堿度等,都會(huì)降低膜的性能,導(dǎo)致需要頻繁更換膜,這無疑增加了廢水處理的成本。因此,對(duì)于高濃度含氯廢水的處理,還需要不斷探索更加合適、高效的方法。 氯離子穿透反滲透膜造成衰減。甘肅工業(yè)除氯設(shè)備
工業(yè)除氯是指通過物理、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銀鹽沉淀生成AgCl去除,但成本較高。近年來,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)。 湖南工業(yè)除氯除硬系統(tǒng)鈦合金耐氯腐蝕,但成本昂貴。
把自來水接到干凈的容器中,敞口靜置 6 - 8 小時(shí)以上,也能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的除氯,這就是靜置除氯法。不過,這種方法除氯的速度相對(duì)較慢,而且容器必須保持清潔,防止灰塵等雜質(zhì)落入水中。比如,晚上接好水放在干凈的嬰兒專門水盆中,敞口靜置一夜,第二天早上就可以用于給嬰兒洗臉等,既簡(jiǎn)單方便又安全。
除氯對(duì)于咖啡和茶的沖泡口感有著明顯的影響。水中的氯會(huì)與咖啡、茶葉中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),破壞其中的風(fēng)味物質(zhì),使得沖泡出來的咖啡和茶失去原本的醇厚香氣和獨(dú)特口感。例如,用未除氯的自來水沖泡咖啡,咖啡會(huì)帶有一股淡淡的氯味,這會(huì)掩蓋咖啡豆本身的香味,而且口感也會(huì)變得酸澀。所以,對(duì)于那些追求好的質(zhì)量飲品的人來說,沖泡咖啡和茶的水一定要進(jìn)行除氯處理。
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。
Cl?與Ca2?、Mg2?形成的沉積物具有特殊危害:導(dǎo)熱系數(shù)0.5W/(m·K),是不銹鋼的1/30多孔結(jié)構(gòu)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(biāo)煤8000噸,直接經(jīng)濟(jì)損失¥640萬。 電吸附除氯能耗低,適合小規(guī)模。
化學(xué)沉淀法通過投加Ag?、Hg2?或Cu?等金屬離子與Cl?形成難溶鹽。例如,AgNO? + Cl? → AgCl↓ + NO??,Ksp(AgCl)=1.8×10?1?,理論去除率可達(dá)99%。但銀鹽成本高昂,實(shí)際中多采用鈣鹽(如Ca(OH)?)分步沉淀:先調(diào)pH>10.5使Mg2?生成Mg(OH)?,再通CO?降低pH至8.5沉淀CaCO?吸附Cl?。該法適用于氯離子濃度>1000mg/L的廢水,但污泥產(chǎn)量大。
電化學(xué)除氯需控制pH在6-8范圍。甘肅工業(yè)除氯設(shè)備
SWRO工藝產(chǎn)生的濃鹽水Cl?濃度達(dá)35g/L,直接排放會(huì)危害海洋生態(tài)。某項(xiàng)目采用"電滲析-分質(zhì)結(jié)晶"技術(shù):先用選擇性陰膜(如ACS)分離Cl?/SO?2?,Cl?濃縮至80g/L后進(jìn)入電解槽生產(chǎn)NaOH和Cl?;剩余Na?SO?溶液蒸發(fā)結(jié)晶純度達(dá)99.9%。系統(tǒng)能耗14kWh/m3,但副產(chǎn)品年收益¥600萬(規(guī)模10萬m3/d)??刮廴灸ば杳吭掠?.5%EDTA-Na?清洗,電流效率隨運(yùn)行時(shí)間從85%降至65%。
鋅冶煉過程中Cl?(來自鋅精礦)在高溫下生成ZnCl?(沸點(diǎn)732℃),腐蝕換熱器管壁。某冶煉廠在煙氣洗滌塔前增設(shè)Na?CO?噴霧系統(tǒng)(150℃),使Cl?以NaCl形式固定,腐蝕速率從1.2mm/a降至0.05mm/a。關(guān)鍵參數(shù)為氣液比3000:1、Na?CO?過量系數(shù)1.5,投資回報(bào)期8個(gè)月。同步監(jiān)測(cè)Cl?需采用高溫離子色譜(檢測(cè)限0.1ppm),傳統(tǒng)冷阱法誤差達(dá)±15%。 甘肅工業(yè)除氯設(shè)備