SWRO工藝產(chǎn)生的濃鹽水Cl?濃度達(dá)35g/L,直接排放會(huì)危害海洋生態(tài)。某項(xiàng)目采用"電滲析-分質(zhì)結(jié)晶"技術(shù):先用選擇性陰膜(如ACS)分離Cl?/SO?2?,Cl?濃縮至80g/L后進(jìn)入電解槽生產(chǎn)NaOH和Cl?;剩余Na?SO?溶液蒸發(fā)結(jié)晶純度達(dá)99.9%。系統(tǒng)能耗14kWh/m3,但副產(chǎn)品年收益¥600萬(規(guī)模10萬m3/d)。抗污染膜需每月用0.5%EDTA-Na?清洗,電流效率隨運(yùn)行時(shí)間從85%降至65%。
鋅冶煉過程中Cl?(來自鋅精礦)在高溫下生成ZnCl?(沸點(diǎn)732℃),腐蝕換熱器管壁。某冶煉廠在煙氣洗滌塔前增設(shè)Na?CO?噴霧系統(tǒng)(150℃),使Cl?以NaCl形式固定,腐蝕速率從1.2mm/a降至0.05mm/a。關(guān)鍵參數(shù)為氣液比3000:1、Na?CO?過量系數(shù)1.5,投資回報(bào)期8個(gè)月。同步監(jiān)測Cl?需采用高溫離子色譜(檢測限0.1ppm),傳統(tǒng)冷阱法誤差達(dá)±15%。 改性沸石吸附氯容量達(dá)12mg/g。青海循壞水除氯設(shè)備
金屬設(shè)備的腐蝕加速氯離子(Cl?)是引發(fā)金屬腐蝕的主要促進(jìn)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(dǎo)致:碳鋼:Cl?>300mg/L時(shí)點(diǎn)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(shí)應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)風(fēng)險(xiǎn)激增銅合金:誘發(fā)脫鋅腐蝕,黃銅管3年壁厚損失可達(dá)40%某濱海電廠實(shí)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(tái)縮短至1.5年/臺(tái),單臺(tái)設(shè)備更換成本超¥80萬。內(nèi)蒙古吸收塔除氯設(shè)備生物法除氯周期長,適合有機(jī)氯。
氯離子與Ca2?、Mg2?等形成的沉積物(如CaCl?·6H?O)會(huì)明顯降低換熱系數(shù)。實(shí)測數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)管壁結(jié)垢厚度達(dá)1mm時(shí),蒸汽機(jī)組熱效率下降8%,相當(dāng)于年多耗標(biāo)煤1500噸(損失¥120萬)。且氯鹽垢層疏松多孔,更難通過常規(guī)化學(xué)清洗去除。
氯離子會(huì)加速橡膠密封材料的老化。EPDM橡膠在Cl?>300mg/L的水中,3年后硬度(Shore A)從60升至75,密封性能完全喪失。某化工廠泵用機(jī)械密封平均壽命從5年縮短至2年,年更換費(fèi)用增加¥80萬。改用氟橡膠雖可改善,但材料成本增加5倍。
電滲析(ED)技術(shù)是采用基于壓濾原理的膜堆來去除水中的氯。膜堆由陽離子和陰離子膜組成,水溶液在通過膜對(duì)之間的細(xì)胞時(shí),氯離子在電場的作用下會(huì)定向移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)與水的分離。該技術(shù)能夠大幅降低水中的氯離子含量,產(chǎn)生高純度的稀釋液,氯的去除率可高達(dá) 99%。而且,與其他一些處理系統(tǒng)相比,電滲析設(shè)備幾乎不需要太多的維護(hù)。不過,由于水中的鈣和二氧化硅等物質(zhì)會(huì)損壞膜堆,所以在使用前同樣需要配備預(yù)處理系統(tǒng),并且膜一旦損壞,更換的成本較高。電解法陽極損耗快,需定期更換。
強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂(如Amberlite IRA-900)的季銨基團(tuán)(-N?(CH?)?)對(duì)Cl?選擇性系數(shù)達(dá)2.5,交換容量1.8-2.2eq/L。某熱電廠循環(huán)水處理中,樹脂柱在流速20BV/h時(shí)可將Cl?從1500mg/L降至50mg/L,但SO?2?共存時(shí)會(huì)競爭吸附(選擇性比SO?2?:Cl?=9:1)。再生采用5%NaOH溶液,消耗量約為Cl?摩爾量的1.2倍。新型耐氧化樹脂(如接枝聚乙烯亞胺)在余氯10mg/L環(huán)境下使用壽命延長至7年,但交換容量降低15%。實(shí)際運(yùn)行需監(jiān)控樹脂溶脹率,溫度超過40℃會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)結(jié)構(gòu)破壞。氯離子檢測需每日校準(zhǔn)維護(hù)。北京海水淡化除氯設(shè)備
海水淡化副產(chǎn)濃鹽水氯濃度超高。青海循壞水除氯設(shè)備
氯離子的物化特性決定去除難度氯離子(Cl?)具有半徑?。?.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(guī)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(shù)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(dǎo)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(xué)沉淀法需過量AgNO?(摩爾比1.5:1)。青海循壞水除氯設(shè)備