電化學(xué)除氯效率取決于陽(yáng)極氧化電位和析氯過(guò)電位。鈦基涂層電極(DSA)中,IrO?-Ta?O?陽(yáng)極在1.8V(vs SHE)時(shí)析氯電流效率達(dá)85%,而RuO?涂層易因Cl?氧化生成ClO??副產(chǎn)物。某化工廠電解處理含Cl? 3000mg/L廢水,采用脈沖電源(頻率100Hz,占空比1:3)比直流電節(jié)能22%,但極板間距需控制在5mm以內(nèi)以防歐姆損耗。石墨烯修飾的硼摻雜金剛石(BDD)陽(yáng)極可將氯代烴(如氯苯)完全礦化為CO?,礦化電流效率達(dá)91%,但成本高達(dá)¥8000/m2。氯離子檢測(cè)需每日校準(zhǔn)維護(hù)。湖南海水淡化除氯
把自來(lái)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(guò),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(lái)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(lái)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(lái)說(shuō),沖泡咖啡和茶的水一定要進(jìn)行除氯處理。 山西源力循壞水除氯設(shè)備高氯環(huán)境必須選用特種合金材料。
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(cè)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(wàn))。且氯鹽垢層疏松多孔,更難通過(guò)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(wàn)。改用氟橡膠雖可改善,但材料成本增加5倍。
金屬設(shè)備的腐蝕加速氯離子(Cl?)是引發(fā)金屬腐蝕的主要促進(jìn)因子之一。其離子半徑0.181nm,可穿透不銹鋼鈍化膜缺陷處,與基體金屬(如Fe2?)形成可溶性氯化物,導(dǎo)致:碳鋼:Cl?>300mg/L時(shí)點(diǎn)蝕速率超1mm/年(較純水環(huán)境快20倍)不銹鋼:304不銹鋼在Cl?>200mg/L+60℃時(shí)應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)風(fēng)險(xiǎn)激增銅合金:誘發(fā)脫鋅腐蝕,黃銅管3年壁厚損失可達(dá)40%某濱海電廠實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,循環(huán)水Cl?從100mg/L升至500mg/L后,碳鋼換熱器更換頻率由5年/臺(tái)縮短至1.5年/臺(tái),單臺(tái)設(shè)備更換成本超¥80萬(wàn)。蒸汽系統(tǒng)氯含量需<0.1mg/L。
"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(shí)噸水電費(fèi)¥12-18電極損耗:DSA陽(yáng)極年腐蝕率3-5μm安全風(fēng)險(xiǎn):Cl?泄漏報(bào)警閾值0.5ppm結(jié)垢問題:Ca2?>200mg/L時(shí)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(wàn)。 鈦合金耐氯腐蝕,但成本昂貴。湖南海水淡化除氯
氯離子使橡膠密封件壽命縮短50%。湖南海水淡化除氯
頭孢類生產(chǎn)廢水含二氯甲烷(DCM)500-2000mg/L,傳統(tǒng)空氣吹脫法能去除30%且易造成VOCs污染。某藥廠采用厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)+好氧顆粒污泥工藝:ABR階段在HRT=24h、Eh=-350mV時(shí),脫鹵球菌(Dehalococcoides)通過(guò)還原脫氯將DCM轉(zhuǎn)化為CH?+Cl?,降解率92%;好氧段進(jìn)一步氧化殘余有機(jī)物。系統(tǒng)對(duì)Cl?總?cè)コ蔬_(dá)99.8%,沼氣產(chǎn)率0.35m3/kgCOD。需注意pH需維持在6.8-7.2,否則脫鹵酶活性受抑制。
活性炭對(duì)Cl?的吸附容量通常低于5mg/g,但可有效去除余氯(HOCl/OCl?)。木質(zhì)炭在pH=6時(shí)對(duì)HOCl吸附量達(dá)28mg/g,其機(jī)理為表面羧基的催化分解:C=O + HOCl → COOH + Cl?。某自來(lái)水廠用椰殼炭濾柱(EBCT=10min)將余氯從2mg/L降至0.05mg/L以下。當(dāng)水中存在有機(jī)物時(shí),腐殖酸會(huì)占據(jù)50%以上孔隙,導(dǎo)致Cl?吸附量下降70%。微波再生(800W,2min)可恢復(fù)90%吸附容量,但重復(fù)使用5次后比表面積從1200降至800m2/g。 湖南海水淡化除氯