氯離子的物化特性決定去除難度氯離子(Cl?)具有半徑小(0.181nm)、水合能低(-364kJ/mol)的特性,使其在水中高度溶解且難以通過常規沉淀分離。與其他陰離子(如SO?2?)相比,Cl?的電荷密度更低,與大多數金屬離子形成的鹽類(除AgCl、Hg?Cl?外)溶解度極高(如NaCl溶解度359g/L)。物化特性導致Cl?需依賴高能耗或高成本工藝去除,例如處理Cl?=1000mg/L的廢水至<50mg/L,反滲透需壓力>2.5MPa,而化學沉淀法需過量AgNO?(摩爾比1.5:1)。氯酸鹽副產物有毒,需額外處理。江西吸收塔除氯需求
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。 天津吸收塔除氯設備電化學除氯需控制pH在6-8范圍。
"電解-吸附"耦合工藝:電解將Cl?轉化為Cl?(去除率80%)活性炭吸附殘余Cl?并催化分解炭床定期熱再生(600℃)該組合使某石化廢水Cl?從5000mg/L降至100mg/L,運行成本較純電解法降40%。
五大現實挑戰:高能耗:處理Cl?=2000mg/L時噸水電費¥12-18電極損耗:DSA陽極年腐蝕率3-5μm安全風險:Cl?泄漏報警閾值0.5ppm結垢問題:Ca2?>200mg/L時極板結垢加速濃水處置:濃縮液Cl?>50g/L需蒸發結晶某電廠因未控制Ca2?(350mg/L),電解槽每月需酸洗,年維護費增加¥60萬。
利用熱水器里剩余的水,或者用壺燒水,也能夠實現除氯。在加熱的過程中,氯氣會受熱分解并揮發出去。不過,使用熱水器剩余水時,要注意水溫是否合適;用壺燒水時,要注意水燒開后不要長時間保溫,以免水中的其他成分發生變化,影響水質。
用空氣泵連續打氣一天,通過曝氣的方式也可以達到除氯的目的。空氣泵持續向水中注入空氣,使水與空氣充分接觸,氯氣會逐漸揮發出去。這種方法適用于大量水的除氯,比如泳池水的處理,雖然耗時較長,但是成本較低,操作也比較簡單。 氯離子濃度>300mg/L時碳鋼腐蝕加劇。
化學沉淀法通過投加金屬離子與氯離子形成難溶鹽實現去除。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需通過氰反應浸出回收銀,處理成本約¥120/m3。新型復合沉淀劑如[Ag(NH?)?]?可減少銀用量30%,pH適應范圍擴至4-10。離子交換樹脂易受污染,需定期再生。青海工業除氯
活性炭吸附適合低氯深度處理。江西吸收塔除氯需求
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。江西吸收塔除氯需求