反滲透(RO)膜對(duì)Cl?的截留率受膜材料、壓力和水質(zhì)影響。聚酰胺復(fù)合膜(如BW30-4040)在1.5MPa下對(duì)500mg/L NaCl溶液的脫鹽率為98.5%,但Cl?實(shí)際透過(guò)量仍達(dá)7.5mg/L。海水淡化中,Cl?濃度超過(guò)1000mg/L時(shí)膜通量衰減速率增加3倍,需每3個(gè)月酸洗(0.1%檸檬酸)。某沿海鋼廠采用"超濾-RO"雙級(jí)系統(tǒng),投資成本¥5.8萬(wàn)/m3·d,能耗4.2kWh/m3。新興的帶正電納濾膜(如NF90)通過(guò)靜電排斥可優(yōu)先截留Cl?,對(duì)Mg2?/Ca2?透過(guò)率>90%,特別適用于高硬度廢水。高氯環(huán)境使換熱器結(jié)垢速率翻倍。寧夏海水淡化除氯設(shè)施
微生物腐蝕的協(xié)同惡化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(wàn)。
氯離子會(huì)與水處理化學(xué)品發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)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(wú)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(wàn)激增至¥800萬(wàn),且仍無(wú)法控制腐蝕速率。 寧夏海水淡化除氯設(shè)施氯污染使冷卻塔填料壽命縮短。
如果含氯廢水在未經(jīng)處理的情況下直接排入自然的水源之中,將會(huì)帶來(lái)極大的危害。氯離子會(huì)嚴(yán)重惡化水質(zhì),對(duì)漁業(yè)生產(chǎn)和水產(chǎn)養(yǎng)殖造成嚴(yán)重影響,導(dǎo)致減產(chǎn)甚至絕收。同時(shí),氯離子還具有很強(qiáng)的腐蝕性,會(huì)對(duì)鋼鐵等金屬管道造成腐蝕,使管道的耐久性降低,明顯縮短其使用壽命。例如,一些工業(yè)區(qū)域的排水管道,由于長(zhǎng)期接觸含氯廢水,管壁逐漸變薄,甚至出現(xiàn)漏洞,后期的維修成本極其高昂。所以,含氯廢水必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格處理,達(dá)標(biāo)后才能排放。
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(kāi),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。 鈦合金耐氯腐蝕,但成本昂貴。
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。反滲透除氯能耗高,但效率可達(dá)95%以上。天津數(shù)據(jù)中心除氯除硬系統(tǒng)
氯離子干擾緩蝕劑效果,增加用量。寧夏海水淡化除氯設(shè)施
化學(xué)沉淀法通過(guò)投加金屬離子與氯離子形成難溶鹽實(shí)現(xiàn)去除。常用沉淀劑包括硝酸銀(AgNO?)、硫酸銅(CuSO?)和石灰(Ca(OH)?)。以銀鹽為例,反應(yīng)Ag? + Cl? → AgCl↓的溶度積Ksp=1.8×10?1?,理論上可使Cl?濃度降至0.01mg/L以下。某PCB廠采用分級(jí)沉淀工藝:先加CuSO?去除80%氯離子(形成CuCl),再用AgNO?深度處理,出水Cl?<5mg/L。但污泥中AgCl需通過(guò)氰反應(yīng)浸出回收銀,處理成本約¥120/m3。新型復(fù)合沉淀劑如[Ag(NH?)?]?可減少銀用量30%,pH適應(yīng)范圍擴(kuò)至4-10。寧夏海水淡化除氯設(shè)施