2025-08-27 04:33:02
強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂(如Amberlite IRA-900)的季銨基團(tuán)(-N?(CH?)?)對(duì)Cl?選擇性系數(shù)達(dá)2.5,交換容量1.8-2.2eq/L。某熱電廠循環(huán)水處理中,樹(shù)脂柱在流速20BV/h時(shí)可將Cl?從1500mg/L降至50mg/L,但SO???共存時(shí)會(huì)競(jìng)爭(zhēng)吸附(選擇性比SO???: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(shù)脂(如接枝聚乙烯亞胺)在余氯10mg/L環(huán)境下使用壽命延長(zhǎng)至7年,但交換容量降低15%。實(shí)際運(yùn)行需監(jiān)控樹(shù)脂溶脹率,溫度超過(guò)40℃會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)結(jié)構(gòu)破壞。檢修期間氯腐蝕風(fēng)險(xiǎn)升高10倍。浙江工業(yè)除氯設(shè)施
物理加速法能快速除氯,可謂除氯 “黑科技”。氣泵曝氣法利用氣泵連接氣盤(pán)放入水中,持續(xù)打氣。在夏季,打氣 4 - 5 小時(shí),水中氯氣就能大幅減少;冬季則需 8 - 10 小時(shí)。這是因?yàn)闅獗霉ぷ鲿r(shí),不斷向水中注入空氣,增加了水與空氣的接觸面積和頻率,加速了氯氣的揮發(fā)。循環(huán)過(guò)濾法同樣高效,用水泵讓水循環(huán)通過(guò)裝有活性炭的過(guò)濾盒,活性炭的多孔結(jié)構(gòu)吸附氯氣的同時(shí),還能過(guò)濾雜質(zhì),相比自然揮發(fā)法,效率能提升 3 - 5 倍,特別適合養(yǎng)魚(yú)的相關(guān)場(chǎng)景。北京吸收塔除氯除氯系統(tǒng)需考慮濃水處置方案。
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Fe??)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)。
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(guò),只允許水透過(guò)。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(guò)高,反滲透膜就容易受到損壞,而且設(shè)備如果沒(méi)有進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù),其運(yùn)行效率會(huì)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(zhǎng)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(shí),存在一定的局限性。離子交換法的成本相對(duì)較高,而且交換樹(shù)脂的再生過(guò)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(huì)降低膜的性能,導(dǎo)致需要頻繁更換膜,這無(wú)疑增加了廢水處理的成本。因此,對(duì)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。 氯離子使鍋爐蒸汽品質(zhì)惡化。
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)。脈沖電解可減少副產(chǎn)物生成。北京吸收塔除氯
高氯環(huán)境必須選用特種合金材料。浙江工業(yè)除氯設(shè)施
通過(guò)排放高氯循環(huán)水并補(bǔ)充新水的置換法,在水資源緊張地區(qū)經(jīng)濟(jì)性差。以10000m?/h系統(tǒng)為例,每降低100mg/L Cl?需排放20%水量,年耗水量增加50萬(wàn)噸。該方法還存在以下問(wèn)題:1)無(wú)法應(yīng)對(duì)突發(fā)性氯污染(如工藝介質(zhì)泄漏);2)排放水可能含有其他污染物,需額外處理;3)頻繁補(bǔ)水導(dǎo)致系統(tǒng)水質(zhì)波動(dòng),影響水處理藥劑效果。某電廠實(shí)踐表明,采用該法后年運(yùn)行成本增加120萬(wàn)元。
采用強(qiáng)堿陰樹(shù)脂處理循環(huán)水時(shí)面臨多重挑戰(zhàn):1)高硬度(Ca??>500mg/L)會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂鈣污染,交換容量半年內(nèi)下降40%;2)再生產(chǎn)生的含鹽廢水(NaCl 8-10%)需專(zhuān)門(mén)處理;3)樹(shù)脂氧化破裂后釋放季銨基團(tuán)可能形成致病物NDMA。某化工廠運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示,處理Cl?=300mg/L的循環(huán)水時(shí),噸水處理成本達(dá)¥18-22,是其他方法的3-5倍。 浙江工業(yè)除氯設(shè)施