氯離子是微生物生長的必需元素,其存在會明顯加速硫酸鹽還原菌(SRB)等腐蝕性菌群的繁殖。某煉油廠循環(huán)水系統(tǒng)在Cl?>400mg/L時,生物膜厚度增加3倍,垢下Cl?濃度可達(dá)本體水的20倍,造成碳鋼設(shè)備點蝕速率高達(dá)3mm/a。更嚴(yán)重的是,常規(guī)殺菌劑對生物膜內(nèi)菌群效果有限,必須配合物理清洗才能控制。
PVC材質(zhì)冷卻塔填料在Cl?>500mg/L的環(huán)境中,分子鏈中的C-Cl鍵會逐漸斷裂,5年后抗拉強(qiáng)度下降40%。某電廠曾發(fā)生填料大面積坍塌事故,直接損失¥300萬。雖然玻璃鋼填料耐氯性更好,但成本是PVC的3倍,且安裝維護(hù)要求更高。 氯離子富集,容易造成破壞系統(tǒng)水平衡。廣東循壞水除氯
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。上海源力循壞水除氯改性沸石吸附氯容量達(dá)12mg/g。
植物學(xué)實驗室的檢測結(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,根系活力就會下降 53%。此外,自來水通常呈堿性,這會引發(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。所以,為了讓植物茁壯成長,澆花用水必須進(jìn)行除氯處理。
化學(xué)中和法在緊急情況下,猶如 “救命稻草” 一般關(guān)鍵。以維生素 C 為例,每 10 升水加入 3 - 4 片維生素 C,將其碾碎并充分溶解后,短短 5 分鐘內(nèi)就能中和水中的余氯。這是因為維生素 C 具有還原性,能夠與具有氧化性的氯氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將氯氣轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。硫代硫酸鈉(大蘇打)也具備類似功效,每 10 公斤水加入 1 克大蘇打,攪拌均勻后,水即可立即使用。不過,在使用化學(xué)中和法時,必須精確控制用量,一旦過量添加,可能會給水質(zhì)帶來新的不良影響。除氯工藝需配合水質(zhì)調(diào)節(jié)使用。
某電鍍園區(qū)廢水含Cl? 6000mg/L(主要來自HCl酸洗),采用"鐵碳微電解-混凝-蒸發(fā)結(jié)晶"組合工藝:微電解階段Fe?+H?+Cl?→FeCl?+H?↑,Cl?去除率35%;投加PAC(200mg/L)后通過Al??O?(OH)????絡(luò)合吸附,總?cè)コ侍嵘?5%;之后MVR蒸發(fā)器將Cl?濃縮至120g/L結(jié)晶為NaCl副產(chǎn)品。系統(tǒng)總投資¥1200萬,處理成本¥85/噸,較傳統(tǒng)離子交換法降低40%。運(yùn)行難點是Fe2?氧化生成的Fe(OH)?會包裹鐵碳填料,需每月高壓水槍反沖洗。氯離子檢測需避免ORP干擾。新疆循壞水除氯設(shè)施
海水淡化副產(chǎn)濃鹽水氯濃度超高。廣東循壞水除氯
氯離子與Ca2?、Mg2?等形成的沉積物(如CaCl?·6H?O)會明顯降低換熱系數(shù)。實測數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)管壁結(jié)垢厚度達(dá)1mm時,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。 廣東循壞水除氯