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(huán)水系統(tǒng)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(guī)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(huán)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(fā)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。 氯腐蝕引發(fā)設備突發(fā)性泄漏風險。浙江除氯設施
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(chǎn)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(jié)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。浙江除氯設施海水淡化副產(chǎn)濃鹽水氯濃度超高。
在采用晾曬法給澆花用水除氯時,可以在裝水的容器中漂浮一塊泡沫板,這樣能夠加速氯的揮發(fā)。這是因為泡沫板能夠增加水與空氣的接觸面積,使得氯氣更容易逸出。另外,在水中加入木炭棒,還能吸附水中的重金屬,進一步凈化水質。在陽光直射的情況下,大約 6 小時左右,水的 pH 值可從 8.3 降至 6.8,更加接近植物適宜生長的酸堿度。比如,將自來水裝入大盆,放入泡沫板和木炭棒,然后放在陽臺陽光充足的地方,6 小時后,用這樣處理后的水澆花,植物的葉片會更加油亮。
金屬設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℃時應力腐蝕開裂(SCC)風險激增銅合金: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,單臺設備更換成本超¥80萬。智能控制系統(tǒng)可優(yōu)化除氯效率。
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 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。 高氯環(huán)境必須選用特種合金材料。浙江除氯設施
氯離子使殺菌劑效果降低40%。浙江除氯設施
微生物腐蝕的協(xié)同惡化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(huán)境垢下Cl?濃度可達本體水的20倍(局部腐蝕速率>3mm/年)常規(guī)殺菌劑穿透生物膜效率下降70%某煉油廠循環(huán)水系統(tǒng)在Cl?>400mg/L時,碳鋼管道微生物腐蝕穿孔事故頻發(fā),年檢修費用增加¥500萬。
氯離子會與水處理化學品發(fā)生競爭性反應:緩蝕劑干擾:HEDP在Cl?>500mg/L時緩蝕效率從92%暴跌至58%阻垢劑失效:聚羧酸鹽對CaSO?的分散能力下降40%殺菌劑消耗:Cl?與ClO?反應生成無效的ClO??,投加量需提高30%某石化企業(yè)因Cl?超標(650mg/L),年度水處理藥劑成本從¥350萬激增至¥800萬,且仍無法控制腐蝕速率。 浙江除氯設施