自然揮發(fā)法堪稱超級經(jīng)濟實惠的 “懶人除氯法”。其原理基于氯氣極易揮發(fā)的特性,通過靜置或晾曬,能促使氯氣自然地從水中逸散出去。操作時,只需將自來水裝入開口容器,像水桶就行,然后放置在通風(fēng)良好或者陽光充足的地方。在夏季高溫時,氯氣揮發(fā)速度較快,通常靜置 24 小時左右即可;而到了冬季,由于氣溫低,氯氣揮發(fā)變得緩慢,這就需要延長至 2 - 3 天。然而,這種方法也存在明顯弊端,那就是耗時太長,要是遇到急需用水的情況,比如臨時要給魚缸換水,就不太能派上用場了。氯離子促進不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂。青海數(shù)據(jù)中心除氯需求
化學(xué)沉淀法處理循環(huán)水時產(chǎn)生大量含氯污泥。以Ca(OH)?為例,處理Cl?=500mg/L的循環(huán)水時,每噸水產(chǎn)生3.5kg含水率80%的CaCl?污泥。這些污泥因含有重金屬雜質(zhì)被歸類為危廢,專業(yè)處置費用高達¥5000/噸。某電廠采用板框壓濾機脫水,但濾布因CaCl?吸濕性導(dǎo)致堵塞,每月需更換(成本¥2萬/次)。
活性炭對循環(huán)水中Cl?的吸附容量普遍低于3mg/g。某石化企業(yè)采用活性炭濾塔處理旁流循環(huán)水(Cl?=200mg/L),運行7天后穿透,年消耗炭量達50噸(成本¥150萬),但出水Cl?降至150mg/L。主要問題包括:1)pH>8時吸附量下降60%;2)有機物競爭吸附;3)熱再生導(dǎo)致炭損耗20%。
浙江工業(yè)除氯除硬系統(tǒng)電解法陽極損耗快,需定期更換。
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1mm時,蒸汽機組熱效率下降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。某化工廠泵用機械密封平均壽命從5年縮短至2年,年更換費用增加¥80萬。改用氟橡膠雖可改善,但材料成本增加5倍。
自來水廠為保障水質(zhì)安全,會在水中添加次氯酸鈉,進而產(chǎn)生余氯以殺滅細菌。依據(jù)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749 - 2022),出廠水的余氯含量需被控制在 0.3 - 4mg/L 這個區(qū)間,該濃度對人體而言是安全的。不過,對于養(yǎng)魚或養(yǎng)龜?shù)惹闆r,余氯卻成了 “致命物品”。余氯會無情地侵蝕水生生物的鰓和黏膜,破壞它們的呼吸和保護屏障,終致使其中毒。比如,魚類長期生活在含余氯的水中,鰓絲會嚴重受損,呼吸功能急劇下降,直至窒息死亡。所以,若要為水生寵物營造安全的生存環(huán)境,除氯工作必不可少。高氯廢水處理成本增加30%以上。
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,吸收容量達傳統(tǒng)堿液的3倍。氯離子富集,容易造成破壞系統(tǒng)水平衡。上海循壞水除氯除硬系統(tǒng)
氯離子與阻垢劑競爭,降低效率。青海數(shù)據(jù)中心除氯需求
反滲透(RO)膜對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500mg/L NaCl溶液的脫鹽率為98.5%,但Cl?實際透過量仍達7.5mg/L。海水淡化中,Cl?濃度超過1000mg/L時膜通量衰減速率增加3倍,需每3個月酸洗(0.1%檸檬酸)。某沿海鋼廠采用"超濾-RO"雙級系統(tǒng),投資成本¥5.8萬/m3·d,能耗4.2kWh/m3。新興的帶正電納濾膜(如NF90)通過靜電排斥可優(yōu)先截留Cl?,對Mg2?/Ca2?透過率>90%,特別適用于高硬度廢水。青海數(shù)據(jù)中心除氯需求