通過排放高氯循環水并補充新水的置換法,在水資源緊張地區經濟性差。以10000m3/h系統為例,每降低100mg/L Cl?需排放20%水量,年耗水量增加50萬噸。該方法還存在以下問題:1)無法應對突發性氯污染(如工藝介質泄漏);2)排放水可能含有其他污染物,需額外處理;3)頻繁補水導致系統水質波動,影響水處理藥劑效果。某電廠實踐表明,采用該法后年運行成本增加120萬元。
采用強堿陰樹脂處理循環水時面臨多重挑戰:1)高硬度(Ca2?>500mg/L)會導致樹脂鈣污染,交換容量半年內下降40%;2)再生產生的含鹽廢水(NaCl 8-10%)需專門處理;3)樹脂氧化破裂后釋放季銨基團可能形成致病物NDMA。某化工廠運行數據顯示,處理Cl?=300mg/L的循環水時,噸水處理成本達¥18-22,是其他方法的3-5倍。 氯污染使冷卻塔填料壽命縮短。河北除氯除硬
通過蒸發和蒸餾的方法也可以從水或廢水中對氯離子進行去除。在蒸發過程中,水會變成蒸汽上升,而氯化物等污染物則會留在剩余的液體中;蒸餾機械通過精確地控制溫度等條件,能夠幾乎完全去除水中的氯化物。從蒸發和蒸餾過程中,可以獲得高純度的餾出物,蒸發器的維護需求相對膜系統來說較少,處理結果也較為穩定。但是,工業蒸發器的成本較高,能源消耗也很大,不過新型的 MVR 蒸發器能夠使能耗減少 70%,在一定程度上緩解了能耗高的問題。河北除氯除硬氯離子干擾緩蝕劑效果,增加用量。
氯離子是微生物生長的必需元素,其存在會明顯加速硫酸鹽還原菌(SRB)等腐蝕性菌群的繁殖。某煉油廠循環水系統在Cl?>400mg/L時,生物膜厚度增加3倍,垢下Cl?濃度可達本體水的20倍,造成碳鋼設備點蝕速率高達3mm/a。更嚴重的是,常規殺菌劑對生物膜內菌群效果有限,必須配合物理清洗才能控制。
PVC材質冷卻塔填料在Cl?>500mg/L的環境中,分子鏈中的C-Cl鍵會逐漸斷裂,5年后抗拉強度下降40%。某電廠曾發生填料大面積坍塌事故,直接損失¥300萬。雖然玻璃鋼填料耐氯性更好,但成本是PVC的3倍,且安裝維護要求更高。
工業循環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,會明顯加速碳鋼設備的點蝕速率(>0.5mm/a),尤其在不銹鋼系統中可能引發應力腐蝕開裂(SCC)。某石化企業數據顯示,循環水Cl?從200mg/L升至500mg/L時,換熱器的對應更換頻率增加3倍。氯離子還會與緩蝕劑競爭吸附在金屬表面,導致緩蝕效率下降40%以上。此外,高氯環境會促進微生物滋生,形成生物膜下腐蝕(MIC),造成設備穿孔風險。在線監測氯濃度誤差需控制在±10%。
對于鍋爐給水系統,即使微量Cl?(>0.1mg/L)也會導致汽輪機葉片腐蝕。某電廠因除氧器效率下降使Cl?帶入蒸汽系統,高壓缸葉片出現氯化物應力腐蝕裂紋,大修費用達¥2000萬。必須將蒸汽Cl?控制在0.01mg/L以下,這對循環水Cl?提出了更嚴格的要求。
氯離子會與聚羧酸類阻垢劑發生絡合反應,使其分散能力下降40%。某鋼廠循環水在Cl?>600mg/L時,必須將阻垢劑投加量從5mg/L提高至12mg/L(年成本增加¥150萬),且仍無法完全避免CaSO?沉積。 海水淡化副產濃鹽水氯濃度超高。天津數據中心除氯設施
生物法除氯周期長,適合有機氯。河北除氯除硬
自然揮發法堪稱超級經濟實惠的 “懶人除氯法”。其原理基于氯氣極易揮發的特性,通過靜置或晾曬,能促使氯氣自然地從水中逸散出去。操作時,只需將自來水裝入開口容器,像水桶就行,然后放置在通風良好或者陽光充足的地方。在夏季高溫時,氯氣揮發速度較快,通常靜置 24 小時左右即可;而到了冬季,由于氣溫低,氯氣揮發變得緩慢,這就需要延長至 2 - 3 天。然而,這種方法也存在明顯弊端,那就是耗時太長,要是遇到急需用水的情況,比如臨時要給魚缸換水,就不太能派上用場了。河北除氯除硬