工業(yè)除氯是指通過物理、化學或生物方法去除水、氣體或固體物料中氯元素或其化合物的過程。氯在工業(yè)廢水中常以氯離子(Cl?)、次氯酸鹽(ClO?)或有機氯化物形式存在,可能腐蝕設備或污染環(huán)境。常見技術包括化學沉淀、離子交換、膜分離和吸附法。例如,電鍍廢水中的氯離子可通過銀鹽沉淀生成AgCl去除,但成本較高。近年來,新型復合材料如負載型納米零價鐵(nZVI)因高效還原性成為研究熱點。
氯污染主要來自化工、制藥、造紙和冶金行業(yè)。農(nóng)藥生產(chǎn)中含氯有機物(如DDT)、聚氯乙烯(PVC)加工釋放的氯乙烯單體(VCM)以及海水淡化濃鹽水均含高濃度氯。例如,氯堿工業(yè)每生產(chǎn)1噸燒堿約排放2.5kg氯氣。這些污染物需通過尾氣洗滌(如堿液吸收Cl?生成NaClO)或深度氧化(如UV/ClO?工藝)處理,以符合《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996)的氯離子限值(500mg/L)。 氯離子濃度>300mg/L時碳鋼腐蝕加劇。貴州除氯設備
把自來水接到干凈的容器中,敞口靜置 6 - 8 小時以上,也能夠實現(xiàn)一定程度的除氯,這就是靜置除氯法。不過,這種方法除氯的速度相對較慢,而且容器必須保持清潔,防止灰塵等雜質落入水中。比如,晚上接好水放在干凈的嬰兒專門水盆中,敞口靜置一夜,第二天早上就可以用于給嬰兒洗臉等,既簡單方便又安全。
除氯對于咖啡和茶的沖泡口感有著明顯的影響。水中的氯會與咖啡、茶葉中的成分發(fā)生化學反應,破壞其中的風味物質,使得沖泡出來的咖啡和茶失去原本的醇厚香氣和獨特口感。例如,用未除氯的自來水沖泡咖啡,咖啡會帶有一股淡淡的氯味,這會掩蓋咖啡豆本身的香味,而且口感也會變得酸澀。所以,對于那些追求好的質量飲品的人來說,沖泡咖啡和茶的水一定要進行除氯處理。 甘肅除氯氯離子使殺菌劑效果降低40%。
氯堿電解槽產(chǎn)生的尾氣含Cl? 3-8%,傳統(tǒng)采用兩級堿洗(NaOH 15%):首級吸收率>99%,生成NaClO(pH>12),次級補充Na?SO?還原殘余Cl?。某企業(yè)改造為"堿洗-催化氧化"工藝,在CuO/γ-Al?O?催化劑(200℃)下將Cl?轉化為HCl回收,氯排放從50mg/m3降至1mg/m3以下。關鍵控制點是避免尾氣中H?濃度達易爆極限(4-75%),需安裝在線紅外分析儀。新型離子液體吸收劑(如[BMIM]PF?)對Cl?的亨利系數(shù)低至0.12kPa·m3/mol,吸收容量達傳統(tǒng)堿液的3倍。
循環(huán)水中的氯離子(Cl?)會破壞碳鋼表面的鈍化膜,引發(fā)局部腐蝕。當Cl?濃度超過300mg/L時,其半徑小(0.181nm)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,碳鋼換熱管腐蝕速率從0.1mm/a增至0.8mm/a,設備壽命縮短60%。這種點蝕具有隱蔽性,往往在設備表面出現(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Cl?>200mg/L且溫度>60℃時,304不銹鋼在拉應力作用下會產(chǎn)生穿晶裂紋。某核電廠曾因循環(huán)水Cl?超標(350mg/L)導致冷凝器管束大規(guī)模開裂,單次更換費用達¥1200萬。更嚴重的是,SCC裂紋擴展速度快(可達10mm/月),且常規(guī)檢測難以發(fā)現(xiàn),極易引發(fā)災難性事故。 化學沉淀法成本高,適合高濃度氯廢水。
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放入水中,持續(xù)打氣。在夏季,打氣 4 - 5 小時,水中氯氣就能大幅減少;冬季則需 8 - 10 小時。這是因為氣泵工作時,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)過濾法同樣高效,用水泵讓水循環(huán)通過裝有活性炭的過濾盒,活性炭的多孔結構吸附氯氣的同時,還能過濾雜質,相比自然揮發(fā)法,效率能提升 3 - 5 倍,特別適合養(yǎng)魚的相關場景。氯離子腐蝕金屬設備,需嚴格控制濃度。甘肅工業(yè)除氯
氯離子使循環(huán)水濃縮倍數(shù)受限。貴州除氯設備
工業(yè)循環(huán)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(tǒng)中可能引發(fā)應力腐蝕開裂(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,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(huán)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。貴州除氯設備