植物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的檢測結(jié)果表明,直接用自來水澆花,水中的氯殘留量可高達(dá) 0.3mg/L,這一數(shù)值是植物耐受極限的 6 倍之多。氯氣對植物的危害不容小覷,它會(huì)損害植物的根系,導(dǎo)致根系活力大幅下降。例如,用含有 0.3mg/L 氯的水澆灌植物 7 天,根系活力就會(huì)下降 53%。此外,自來水通常呈堿性,這會(huì)引發(fā)土壤板結(jié),碳酸鈣在土壤中沉積,使土壤的透氣性變差;堿性環(huán)境還會(huì)固化鐵元素,導(dǎo)致植物葉片黃化;而且,自來水中的鹽分長期累積,甚至存在燒根的風(fēng)險(xiǎn)。所以,為了讓植物茁壯成長,澆花用水必須進(jìn)行除氯處理。在線監(jiān)測氯濃度誤差需控制在±10%。北京工業(yè)除氯除硬
氯離子與Ca2?、Mg2?等形成的沉積物(如CaCl?·6H?O)會(huì)明顯降低換熱系數(shù)。實(shí)測數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)管壁結(jié)垢厚度達(dá)1mm時(shí),蒸汽機(jī)組熱效率下降8%,相當(dāng)于年多耗標(biāo)煤1500噸(損失¥120萬)。且氯鹽垢層疏松多孔,更難通過常規(guī)化學(xué)清洗去除。
氯離子會(huì)加速橡膠密封材料的老化。EPDM橡膠在Cl?>300mg/L的水中,3年后硬度(Shore A)從60升至75,密封性能完全喪失。某化工廠泵用機(jī)械密封平均壽命從5年縮短至2年,年更換費(fèi)用增加¥80萬。改用氟橡膠雖可改善,但材料成本增加5倍。 浙江源力循壞水除氯除硬系統(tǒng)氯離子與阻垢劑競爭,降低效率。
氯堿電解槽產(chǎn)生的尾氣含Cl? 3-8%,傳統(tǒng)采用兩級堿洗(NaOH 15%):首級吸收率>99%,生成NaClO(pH>12),次級補(bǔ)充Na?SO?還原殘余Cl?。某企業(yè)改造為"堿洗-催化氧化"工藝,在CuO/γ-Al?O?催化劑(200℃)下將Cl?轉(zhuǎn)化為HCl回收,氯排放從50mg/m3降至1mg/m3以下。關(guān)鍵控制點(diǎn)是避免尾氣中H?濃度達(dá)易爆極限(4-75%),需安裝在線紅外分析儀。新型離子液體吸收劑(如[BMIM]PF?)對Cl?的亨利系數(shù)低至0.12kPa·m3/mol,吸收容量達(dá)傳統(tǒng)堿液的3倍。
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)模開裂,單次更換費(fèi)用達(dá)¥1200萬。更嚴(yán)重的是,SCC裂紋擴(kuò)展速度快(可達(dá)10mm/月),且常規(guī)檢測難以發(fā)現(xiàn),極易引發(fā)災(zāi)難性事故。 電吸附除氯能耗低,適合小規(guī)模。
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。 氯離子富集,容易造成破壞系統(tǒng)水平衡。寧夏吸收塔除氯需求
氯離子穿透反滲透膜造成衰減。北京工業(yè)除氯除硬
強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂(如Amberlite IRA-900)的季銨基團(tuán)(-N?(CH?)?)對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)競爭吸附(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40℃會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)結(jié)構(gòu)破壞。北京工業(yè)除氯除硬