Cl?是嗜鹽菌(如Halomonas)生長的必需元素,其存在導致:生物膜厚度增加3倍,形成缺氧腐蝕微環境垢下Cl?濃度可達本體水的20倍(局部腐蝕速率>3mm/年)常規殺菌劑穿透生物膜效率下降70%某煉油廠循環水系統在Cl?>400mg/L時,碳鋼管道微生物腐蝕穿孔事故頻發,年檢修費用增加¥500萬。
Cl?與Ca2?、Mg2?形成的沉積物具有特殊危害:導熱系數0.5W/(m·K),是不銹鋼的1/30多孔結構吸附腐蝕產物,形成惡性循環1mm厚氯鹽垢層使換熱效率降低25%某熱電廠的蒸汽冷凝器因Cl?沉積,年多耗標煤8000噸,直接經濟損失¥640萬。 氯離子腐蝕金屬設備,需嚴格控制濃度。北京源力循壞水除氯設施
黃銅(如HAl77-2)在含氯環境中會發生選擇性腐蝕,鋅元素優先溶出,導致材料強度喪失。某電廠凝汽器銅管在Cl?=400mg/L條件下,3年內壁厚減薄達40%,被迫提前更換。這種腐蝕還會造成管壁粗糙度增加,使換熱效率下降25%以上,直接影響機組經濟運行。
循環水常用的有機膦酸類緩蝕劑(如HEDP)會與Cl?競爭金屬表面吸附位點。實驗表明,當Cl?濃度從100mg/L升至500mg/L時,HEDP的緩蝕效率從92%降至58%。某化工廠不得不將藥劑投加量提高2倍(年成本增加¥180萬)才能維持防護效果,且高濃度藥劑又帶來環保風險。 遼寧源力循壞水除氯氯腐蝕引發設備突發性泄漏風險。
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,而燈泡照射產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的水流,來加速氯氣的揮發。將清水裝入洗衣機中,按下強洗鍵,讓水快速旋轉 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,能夠在短時間內處理大量的水。
反滲透(RO)膜對Cl?的截留率受膜材料、壓力和水質影響。聚酰胺復合膜(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,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)通過靜電排斥可優先截留Cl?,對Mg2?/Ca2?透過率>90%,特別適用于高硬度廢水。氯離子使橡膠密封件壽命縮短50%。
電化學除氯效率取決于陽極氧化電位和析氯過電位。鈦基涂層電極(DSA)中,IrO?-Ta?O?陽極在1.8V(vs SHE)時析氯電流效率達85%,而RuO?涂層易因Cl?氧化生成ClO??副產物。某化工廠電解處理含Cl? 3000mg/L廢水,采用脈沖電源(頻率100Hz,占空比1:3)比直流電節能22%,但極板間距需控制在5mm以內以防歐姆損耗。石墨烯修飾的硼摻雜金剛石(BDD)陽極可將氯代烴(如氯苯)完全礦化為CO?,礦化電流效率達91%,但成本高達¥8000/m2。氯離子與阻垢劑競爭,降低效率。江西循壞水除氯
氯離子使鍋爐蒸汽品質惡化。北京源力循壞水除氯設施
某電鍍園區廢水含Cl? 6000mg/L(主要來自HCl酸洗),采用"鐵碳微電解-混凝-蒸發結晶"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)????絡合吸附,總去除率提升至65%;之后MVR蒸發器將Cl?濃縮至120g/L結晶為NaCl副產品。系統總投資¥1200萬,處理成本¥85/噸,較傳統離子交換法降低40%。運行難點是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。北京源力循壞水除氯設施