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。 氯腐蝕引發(fā)設(shè)備突發(fā)性泄漏風(fēng)險(xiǎn)。新疆除氯除硬系統(tǒng)
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。新疆除氯除硬系統(tǒng)氯離子促進(jìn)不銹鋼應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
按照每公斤水 0.6 克的標(biāo)準(zhǔn)加入維生素 C,然后輕輕晃動(dòng)容器,使維生素 C 充分溶解,就能快速實(shí)現(xiàn)除氯。維生素 C 具有還原性,能夠與水中的氯發(fā)生反應(yīng),將氯轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。這種方法操作簡(jiǎn)單,反應(yīng)迅速,特別適合在緊急情況下對(duì)少量水進(jìn)行除氯處理,比如外出野餐時(shí),對(duì)飲用水進(jìn)行除氯。
在自來(lái)水中加入少量的大蘇打(硫代硫酸鈉),可以中和水中的游離氯。一般來(lái)說(shuō),5 公斤水加入 2 粒米粒大小的大蘇打結(jié)晶,攪拌均勻后,水就可以使用了。大蘇打與氯發(fā)生反應(yīng),生成無(wú)害的硫酸鹽等物質(zhì),從而有效地去除水中的氯,保障用水安全,這種方法常用于水族養(yǎng)殖中緊急換水時(shí)的除氯。
工業(yè)循環(huán)水中的氯離子主要來(lái)源于補(bǔ)充水、工藝泄漏以及水處理藥劑。當(dāng)Cl?濃度超過(guò)300mg/L時(shí),會(huì)明顯加速碳鋼設(shè)備的點(diǎn)蝕速率(>0.5mm/a),尤其在不銹鋼系統(tǒng)中可能引發(fā)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SCC)。某石化企業(yè)數(shù)據(jù)顯示,循環(huán)水Cl?從200mg/L升至500mg/L時(shí),換熱器的對(duì)應(yīng)更換頻率增加3倍。氯離子還會(huì)與緩蝕劑競(jìng)爭(zhēng)吸附在金屬表面,導(dǎo)致緩蝕效率下降40%以上。此外,高氯環(huán)境會(huì)促進(jìn)微生物滋生,形成生物膜下腐蝕(MIC),造成設(shè)備穿孔風(fēng)險(xiǎn)。氯離子干擾緩蝕劑效果,增加用量。
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(kāi)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。除氯設(shè)施
氯離子使殺菌劑效果降低40%。新疆除氯除硬系統(tǒng)
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。
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