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時點蝕速率超1mm/年(較純水環(huán)境快20倍)不銹鋼:304不銹鋼在Cl?>200mg/L+60℃時應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)風(fēng)險激增銅合金:誘發(fā)脫鋅腐蝕,黃銅管3年壁厚損失可達(dá)40%某濱海電廠實測數(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/臺縮短至1.5年/臺,單臺設(shè)備更換成本超¥80萬。氯離子穿透反滲透膜造成衰減。河南吸收塔除氯
含氯溶液中的氯離子對農(nóng)作物的生長有著嚴(yán)重的危害。高濃度的氯離子會損害農(nóng)作物的根系,影響根系對水分和養(yǎng)分的吸收,導(dǎo)致植株矮小、葉片發(fā)黃、生長緩慢,嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致農(nóng)作物死亡。例如,一些靠近工業(yè)排放源的農(nóng)田,由于灌溉水的含氯量過高,農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)都受到了極大的影響。所以,如果用于農(nóng)業(yè)灌溉的水含氯量較高,必須進(jìn)行除氯處理。
對于高濃度的含氯廢水,可以采用循環(huán)除氯工藝。例如,先將含氯廢水和氯離子吸附劑通入一級處理罐進(jìn)行混合,然后將一級處理后的氯離子吸附劑和碳酸鈉溶液通入一級回收罐進(jìn)行混合煅燒,得到一級復(fù)原的氯離子吸附劑,再將其用于二級處理罐進(jìn)一步處理廢水。這種工藝操作相對簡單,氯離子的去除率可以達(dá)到 97% 以上,而且能夠?qū)崿F(xiàn)氯離子 除氯化學(xué)沉淀法成本高,適合高濃度氯廢水。
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(dá)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。
反滲透(RO)系統(tǒng)能夠有效地去除水中的氯,其工作原理是利用特殊的膜,阻止氯離子等污染物通過,只允許水透過。該系統(tǒng)能夠去除水或廢水中 95% - 99% 的氯。然而,如果水中氯化物的含量過高,反滲透膜就容易受到損壞,而且設(shè)備如果沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù),其運(yùn)行效率會急劇下降。所以,在使用反滲透系統(tǒng)之前,通常需要配備預(yù)處理系統(tǒng),以延長膜的使用壽命,確保設(shè)備能夠穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。
離子交換法和濾膜分離法在處理高濃度含氯廢水時,存在一定的局限性。離子交換法的成本相對較高,而且交換樹脂的再生過程較為困難;濾膜分離法中的膜使用壽命較短,并且容易受到外界環(huán)境因素的影響,比如水中的雜質(zhì)、酸堿度等,都會降低膜的性能,導(dǎo)致需要頻繁更換膜,這無疑增加了廢水處理的成本。因此,對于高濃度含氯廢水的處理,還需要不斷探索更加合適、高效的方法。 鈦合金耐氯腐蝕,但成本昂貴。
物理加速法能夠快速實現(xiàn)除氯,堪稱除氯領(lǐng)域的 “黑科技”。其中,氣泵曝氣法是利用氣泵連接氣盤放入水中,持續(xù)向水中打氣。在夏季,打氣 4 - 5 小時,水中的氯氣就能大幅減少;冬季則需要 8 - 10 小時。這是因為氣泵工作時,不斷地向水中注入空氣,極大地增加了水與空氣的接觸面積和頻率,從而加速了氯氣的揮發(fā)。循環(huán)過濾法同樣高效,用水泵讓水不斷循環(huán)通過裝有活性炭的過濾盒,活性炭憑借其多孔結(jié)構(gòu),不僅能夠吸附氯氣,還能過濾掉水中的雜質(zhì)。相較于自然揮發(fā)法,這種方法的效率能提升 3 - 5 倍,特別適用于養(yǎng)魚的場景。氯離子促進(jìn)不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂。河南吸收塔除氯
生物法除氯周期長,適合有機(jī)氯。河南吸收塔除氯
SWRO工藝產(chǎn)生的濃鹽水Cl?濃度達(dá)35g/L,直接排放會危害海洋生態(tài)。某項目采用"電滲析-分質(zhì)結(jié)晶"技術(shù):先用選擇性陰膜(如ACS)分離Cl?/SO?2?,Cl?濃縮至80g/L后進(jìn)入電解槽生產(chǎn)NaOH和Cl?;剩余Na?SO?溶液蒸發(fā)結(jié)晶純度達(dá)99.9%。系統(tǒng)能耗14kWh/m3,但副產(chǎn)品年收益¥600萬(規(guī)模10萬m3/d)??刮廴灸ば杳吭掠?.5%EDTA-Na?清洗,電流效率隨運(yùn)行時間從85%降至65%。
鋅冶煉過程中Cl?(來自鋅精礦)在高溫下生成ZnCl?(沸點732℃),腐蝕換熱器管壁。某冶煉廠在煙氣洗滌塔前增設(shè)Na?CO?噴霧系統(tǒng)(150℃),使Cl?以NaCl形式固定,腐蝕速率從1.2mm/a降至0.05mm/a。關(guān)鍵參數(shù)為氣液比3000:1、Na?CO?過量系數(shù)1.5,投資回報期8個月。同步監(jiān)測Cl?需采用高溫離子色譜(檢測限0.1ppm),傳統(tǒng)冷阱法誤差達(dá)±15%。 河南吸收塔除氯