氯離子的物化特性決定去除難度氯離子(Cl?)具有半徑小(0.181nm)、水合能低(-364kJ/mol)的特性,使其在水中高度溶解且難以通過常規(guī)沉淀分離。與其他陰離子(如SO?2?)相比,Cl?的電荷密度更低,與大多數(shù)金屬離子形成的鹽類(除AgCl、Hg?Cl?外)溶解度極高(如NaCl溶解度359g/L)。物化特性導(dǎo)致Cl?需依賴高能耗或高成本工藝去除,例如處理Cl?=1000mg/L的廢水至<50mg/L,反滲透需壓力>2.5MPa,而化學(xué)沉淀法需過量AgNO?(摩爾比1.5:1)。氯離子使銅合金發(fā)生脫鋅腐蝕。甘肅除氯設(shè)備
通過排放高氯循環(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50萬噸。該方法還存在以下問題:1)無法應(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。 廣東工業(yè)除氯蒸汽系統(tǒng)氯含量需<0.1mg/L。
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。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),且仍無法完全避免CaSO?沉積。
利用熱水器里剩余的水,或者用壺?zé)?,也能夠?qū)崿F(xiàn)除氯。在加熱的過程中,氯氣會(huì)受熱分解并揮發(fā)出去。不過,使用熱水器剩余水時(shí),要注意水溫是否合適;用壺?zé)畷r(shí),要注意水燒開后不要長時(shí)間保溫,以免水中的其他成分發(fā)生變化,影響水質(zhì)。
用空氣泵連續(xù)打氣一天,通過曝氣的方式也可以達(dá)到除氯的目的??諝獗贸掷m(xù)向水中注入空氣,使水與空氣充分接觸,氯氣會(huì)逐漸揮發(fā)出去。這種方法適用于大量水的除氯,比如泳池水的處理,雖然耗時(shí)較長,但是成本較低,操作也比較簡單。 高氯廢水處理成本增加30%以上。
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。 氯離子在垢下濃縮,加劇腐蝕。甘肅除氯設(shè)備
氯腐蝕引發(fā)設(shè)備突發(fā)性泄漏風(fēng)險(xiǎn)。甘肅除氯設(shè)備
微生物腐蝕的協(xié)同惡化Cl?是嗜鹽菌(如Halomonas)生長的必需元素,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。
氯離子會(huì)與水處理化學(xué)品發(fā)生競爭性反應(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¥350萬激增至¥800萬,且仍無法控制腐蝕速率。 甘肅除氯設(shè)備