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提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)是節(jié)水關(guān)鍵,但Cl?的積累會(huì)制約這一措施。某化工廠原設(shè)計(jì)濃縮倍數(shù)5倍,因Cl?超標(biāo)(>800mg/L)被迫降至3倍,年補(bǔ)水量增加50萬(wàn)噸(成本¥75萬(wàn))。必須在節(jié)水與防腐之間尋找平衡點(diǎn)。
中水回用、海水淡化等節(jié)水措施會(huì)引入大量Cl?。某濱海電廠采用海水淡化水作補(bǔ)充水,使循環(huán)水Cl?達(dá)650mg/L,所有碳鋼設(shè)備需更換為鈦合金,總投資增加¥1.2億。不解決除氯問(wèn)題,非常規(guī)水源難以大規(guī)模應(yīng)用。
系統(tǒng)停用時(shí),局部Cl?可能濃縮至正常值的10倍。某化工廠檢修后發(fā)現(xiàn),碳鋼管線低點(diǎn)處Cl?濃度達(dá)5000mg/L,造成深度點(diǎn)蝕(>3mm)。必須采用氮?dú)饷芊?干燥劑保護(hù),單次停機(jī)成本增加¥20萬(wàn)。 改性沸石吸附氯容量達(dá)12mg/g。北京除氯
對(duì)于養(yǎng)魚(yú)愛(ài)好者而言,自來(lái)水除氯是保障魚(yú)兒健康的關(guān)鍵一步。自來(lái)水中的氯氣就像是隱藏在暗處的 “毒藥”,時(shí)刻威脅著魚(yú)類(lèi)的健康。它會(huì)逐漸侵蝕魚(yú)體表面的粘液保護(hù)層,使魚(yú)失去這層重要的保護(hù)屏障,進(jìn)而極易受到細(xì)菌、病毒等有害微生物的侵害。例如,柱狀黃桿菌就會(huì)趁虛而入,引發(fā)爛鰓、赤皮等讓養(yǎng)魚(yú)人頭疼的疾病。據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)水中氯氣濃度達(dá)到 0.1ppm 時(shí),對(duì)于一些較為敏感的魚(yú)類(lèi)來(lái)說(shuō),就可能是致命的。所以,在養(yǎng)魚(yú)之前,一定要對(duì)自來(lái)水進(jìn)行妥善的除氯處理,為魚(yú)兒打造一個(gè)安全舒適的生存環(huán)境。新疆循壞水除氯化學(xué)沉淀法成本高,適合高濃度氯廢水。
電化學(xué)除氯效率取決于陽(yáng)極氧化電位和析氯過(guò)電位。鈦基涂層電極(DSA)中,IrO?-Ta?O?陽(yáng)極在1.8V(vs SHE)時(shí)析氯電流效率達(dá)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?xún)?nèi)以防歐姆損耗。石墨烯修飾的硼摻雜金剛石(BDD)陽(yáng)極可將氯代烴(如氯苯)完全礦化為CO?,礦化電流效率達(dá)91%,但成本高達(dá)¥8000/m2。
煮沸法是一種傳統(tǒng)但十分高效的除氯方法。當(dāng)對(duì)自來(lái)水進(jìn)行加熱時(shí),水中的氯氣會(huì)受熱分解并逐漸揮發(fā)出去。不過(guò),需要注意的是,完全煮沸后的水,其溶氧會(huì)有所降低,所以對(duì)于養(yǎng)魚(yú)等對(duì)溶氧要求較高的場(chǎng)景,在使用煮沸除氯后的水時(shí)需格外謹(jǐn)慎。在日常生活中,將水煮沸不僅能夠除去余氯,還能殺滅水中的大部分細(xì)菌,從而明顯提升飲用水的安全性。比如,我們?cè)诩抑袩_(kāi)水時(shí),隨著水溫不斷升高,會(huì)看到水面出現(xiàn)一些小氣泡,這其實(shí)就是氯氣揮發(fā)的現(xiàn)象。氯離子濃度>300mg/L時(shí)碳鋼腐蝕加劇。
循環(huán)水中的氯離子(Cl?)會(huì)破壞碳鋼表面的鈍化膜,引發(fā)局部腐蝕。當(dāng)Cl?濃度超過(guò)300mg/L時(shí),其半徑?。?.181nm)的特性使其易穿透氧化膜缺陷處,與Fe2?形成可溶性FeCl?,加速金屬溶解。某石化企業(yè)數(shù)據(jù)顯示,Cl?從200mg/L升至500mg/L時(shí),碳鋼換熱管腐蝕速率從0.1mm/a增至0.8mm/a,設(shè)備壽命縮短60%。這種點(diǎn)蝕具有隱蔽性,往往在設(shè)備表面出現(xiàn)微小孔洞后才被發(fā)現(xiàn),造成突發(fā)性泄漏事故。
氯離子是誘發(fā)奧氏體不銹鋼SCC的主要因素。當(dāng)Cl?>200mg/L且溫度>60℃時(shí),304不銹鋼在拉應(yīng)力作用下會(huì)產(chǎn)生穿晶裂紋。某核電廠曾因循環(huán)水Cl?超標(biāo)(350mg/L)導(dǎo)致冷凝器管束大規(guī)模開(kāi)裂,單次更換費(fèi)用達(dá)¥1200萬(wàn)。更嚴(yán)重的是,SCC裂紋擴(kuò)展速度快(可達(dá)10mm/月),且常規(guī)檢測(cè)難以發(fā)現(xiàn),極易引發(fā)災(zāi)難性事故。 氯離子與阻垢劑競(jìng)爭(zhēng),降低效率。北京除氯
氯離子腐蝕金屬設(shè)備,需嚴(yán)格控制濃度。北京除氯
自然揮發(fā)法堪稱(chēng)超級(jí)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的 “懶人除氯法”。其原理基于氯氣極易揮發(fā)的特性,通過(guò)靜置或晾曬,能促使氯氣自然地從水中逸散出去。操作時(shí),只需將自來(lái)水裝入開(kāi)口容器,像水桶就行,然后放置在通風(fēng)良好或者陽(yáng)光充足的地方。在夏季高溫時(shí),氯氣揮發(fā)速度較快,通常靜置 24 小時(shí)左右即可;而到了冬季,由于氣溫低,氯氣揮發(fā)變得緩慢,這就需要延長(zhǎng)至 2 - 3 天。然而,這種方法也存在明顯弊端,那就是耗時(shí)太長(zhǎng),要是遇到急需用水的情況,比如臨時(shí)要給魚(yú)缸換水,就不太能派上用場(chǎng)了。北京除氯