工業(yè)循環(huán)水中的氯離子主要來源于補充水、工藝泄漏以及水處理藥劑。當Cl?濃度超過300mg/L時,會明顯加速碳鋼設(shè)備的點蝕速率(>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,換熱器的對應(yīng)更換頻率增加3倍。氯離子還會與緩蝕劑競爭吸附在金屬表面,導(dǎo)致緩蝕效率下降40%以上。此外,高氯環(huán)境會促進微生物滋生,形成生物膜下腐蝕(MIC),造成設(shè)備穿孔風(fēng)險。電吸附除氯能耗低,適合小規(guī)模。浙江海水淡化除氯需求
強堿性陰離子交換樹脂(如Amberlite IRA-900)的季銨基團(-N?(CH?)?)對Cl?選擇性系數(shù)達2.5,交換容量1.8-2.2eq/L。某熱電廠循環(huán)水處理中,樹脂柱在流速20BV/h時可將Cl?從1500mg/L降至50mg/L,但SO?2?共存時會競爭吸附(選擇性比SO?2?:Cl?=9:1)。再生采用5%NaOH溶液,消耗量約為Cl?摩爾量的1.2倍。新型耐氧化樹脂(如接枝聚乙烯亞胺)在余氯10mg/L環(huán)境下使用壽命延長至7年,但交換容量降低15%。實際運行需監(jiān)控樹脂溶脹率,溫度超過40℃會導(dǎo)致交聯(lián)結(jié)構(gòu)破壞。江西海水淡化除氯除硬鈦合金耐氯腐蝕,但成本昂貴。
工業(yè)除氯是指通過物理、化學(xué)或生物方法去除水、氣體或固體物料中氯元素或其化合物的過程。氯在工業(yè)廢水中常以氯離子(Cl?)、次氯酸鹽(ClO?)或有機氯化物形式存在,可能腐蝕設(shè)備或污染環(huán)境。常見技術(shù)包括化學(xué)沉淀、離子交換、膜分離和吸附法。例如,電鍍廢水中的氯離子可通過銀鹽沉淀生成AgCl去除,但成本較高。近年來,新型復(fù)合材料如負載型納米零價鐵(nZVI)因高效還原性成為研究熱點。
氯污染主要來自化工、制藥、造紙和冶金行業(yè)。農(nóng)藥生產(chǎn)中含氯有機物(如DDT)、聚氯乙烯(PVC)加工釋放的氯乙烯單體(VCM)以及海水淡化濃鹽水均含高濃度氯。例如,氯堿工業(yè)每生產(chǎn)1噸燒堿約排放2.5kg氯氣。這些污染物需通過尾氣洗滌(如堿液吸收Cl?生成NaClO)或深度氧化(如UV/ClO?工藝)處理,以符合《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)的氯離子限值(500mg/L)。
可以選用汽水瓶自制簡易的活性炭過濾器,在汽水瓶底部打上十余個小孔,在瓶內(nèi)放滿活性炭,瓶口用軟管相套,讓自來水經(jīng)過裝滿活性炭的過濾瓶滴下。活性炭能夠吸附水中的氯氣和雜質(zhì),經(jīng)過這樣過濾后的水,氯含量會大幅降低,可以用于多種生活場景,如澆花、養(yǎng)魚等。
鉍系物質(zhì)可以用于含氯溶液的除氯,像 bi2o3、bi (no3) 3 等。其原理是鉍離子與氯離子結(jié)合,形成難溶的氯氧化鉍物質(zhì)。在處理含氯溶液時,將鉍系物質(zhì)與含氯溶液混合,控制合適的條件,比如溶液的 pH 值保持在 0.1 - 7,溫度控制在 10 - 50℃,攪拌 5 - 480min,除氯效率可以達到 90% 以上,而且得到的除氯產(chǎn)物還可以作為功能材料使用,或者進行脫氯再循環(huán)。 氯離子使銅合金發(fā)生脫鋅腐蝕。
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。除氯系統(tǒng)需考慮濃水處置方案。江西海水淡化除氯除硬
氯離子促進不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂。浙江海水淡化除氯需求
氣泵中燈光法除氯的效率相對較高。以處理 50 公斤水為例,使用氣量大的氣泵將水吹開,增加水與空氣的接觸面積,再用 100W 的燈泡照射,大約半小時后,水就可以使用了。氣泵吹水能夠加速氯氣的揮發(fā),而燈泡照射產(chǎn)生的熱量也有助于氯氣的分解,兩者相互配合,能夠快速實現(xiàn)除氯,滿足緊急用水的需求。
洗衣機困水法是利用洗衣機快速旋轉(zhuǎn)的水流,來加速氯氣的揮發(fā)。將清水裝入洗衣機中,按下強洗鍵,讓水快速旋轉(zhuǎn) 5 分鐘左右,即可使用。這種方法方便快捷,尤其適合家庭大量用水時的除氯需求,比如清洗蔬菜水果等,能夠在短時間內(nèi)處理大量的水。 浙江海水淡化除氯需求