SWRO工藝產(chǎn)生的濃鹽水Cl?濃度達(dá)35g/L,直接排放會危害海洋生態(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,投資回報期8個月。同步監(jiān)測Cl?需采用高溫離子色譜(檢測限0.1ppm),傳統(tǒng)冷阱法誤差達(dá)±15%。 電化學(xué)除氯需控制pH在6-8范圍。北京吸收塔除氯除硬系統(tǒng)
"電解-吸附"耦合工藝:電解將Cl?轉(zhuǎn)化為Cl?(去除率80%)活性炭吸附殘余Cl?并催化分解炭床定期熱再生(600℃)該組合使某石化廢水Cl?從5000mg/L降至100mg/L,運(yùn)行成本較純電解法降40%。
五大現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn):高能耗:處理Cl?=2000mg/L時噸水電費(fèi)¥12-18電極損耗:DSA陽極年腐蝕率3-5μm安全風(fēng)險:Cl?泄漏報警閾值0.5ppm結(jié)垢問題:Ca2?>200mg/L時極板結(jié)垢加速濃水處置:濃縮液Cl?>50g/L需蒸發(fā)結(jié)晶某電廠因未控制Ca2?(350mg/L),電解槽每月需酸洗,年維護(hù)費(fèi)增加¥60萬。 河南源力循壞水除氯需求海水淡化副產(chǎn)濃鹽水氯濃度超高。
對于鍋爐給水系統(tǒng),即使微量Cl?(>0.1mg/L)也會導(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,這對循環(huán)水Cl?提出了更嚴(yán)格的要求。
氯離子會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,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。
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(jìn)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(jī)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(hù)需求相對膜系統(tǒng)來說較少,處理結(jié)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。
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,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時緩蝕效率從92%暴跌至58%阻垢劑失效:聚羧酸鹽對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。 零排放系統(tǒng)中氯離子易超飽和。北京吸收塔除氯除硬系統(tǒng)
氯離子檢測需避免ORP干擾。北京吸收塔除氯除硬系統(tǒng)
工業(yè)循環(huán)水中的氯離子主要來源于補(bǔ)充水、工藝泄漏以及水處理藥劑。當(dāng)Cl?濃度超過300mg/L時,會明顯加速碳鋼設(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,換熱器的對應(yīng)更換頻率增加3倍。氯離子還會與緩蝕劑競爭吸附在金屬表面,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。北京吸收塔除氯除硬系統(tǒng)