循环水中的氯离子(Cl?)会破坏碳钢表面的钝化膜,引发局部腐蚀。当Cl?浓度超过300mg/L时,其半径小(0.181nm)的特性使其易穿透氧化膜缺陷处,与Fe2?形成可溶性FeCl?,加速金属溶解。某石化企业数据显示,Cl?从200mg/L升至500mg/L时,碳钢换热管腐蚀速率从0.1mm/a增至0.8mm/a,设备寿命缩短60%。这种点蚀具有隐蔽性,往往在设备表面出现微小孔洞后才被发现,造成突发性泄漏事故。
氯离子是诱发奥氏体不锈钢SCC的主要因素。当Cl?>200mg/L且温度>60℃时,304不锈钢在拉应力作用下会产生穿晶裂纹。某核电厂曾因循环水Cl?超标(350mg/L)导致冷凝器管束大规模开裂,单次更换费用达¥1200万。更严重的是,SCC裂纹扩展速度快(可达10mm/月),且常规检测难以发现,极易引发灾难性事故。 氯腐蚀引发设备突发性泄漏风险。湖南数据中心除氯需求
对于锅炉给水系统,即使微量Cl?(>0.1mg/L)也会导致汽轮机叶片腐蚀。某电厂因除氧器效率下降使Cl?带入蒸汽系统,高压缸叶片出现氯化物应力腐蚀裂纹,大修费用达¥2000万。必须将蒸汽Cl?控制在0.01mg/L以下,这对循环水Cl?提出了更严格的要求。
氯离子会与聚羧酸类阻垢剂发生络合反应,使其分散能力下降40%。某钢厂循环水在Cl?>600mg/L时,必须将阻垢剂投加量从5mg/L提高至12mg/L(年成本增加¥150万),且仍无法完全避免CaSO?沉积。 安徽数据中心除氯除硬系统氯离子腐蚀金属设备,需严格控制浓度。
SWRO工艺产生的浓盐水Cl?浓度达35g/L,直接排放会危害海洋生态。某项目采用"电渗析-分质结晶"技术:先用选择性阴膜(如ACS)分离Cl?/SO?2?,Cl?浓缩至80g/L后进入电解槽生产NaOH和Cl?;剩余Na?SO?溶液蒸发结晶纯度达99.9%。系统能耗14kWh/m3,但副产品年收益¥600万(规模10万m3/d)。抗污染膜需每月用0.5%EDTA-Na?清洗,电流效率随运行时间从85%降至65%。
锌冶炼过程中Cl?(来自锌精矿)在高温下生成ZnCl?(沸点732℃),腐蚀换热器管壁。某冶炼厂在烟气洗涤塔前增设Na?CO?喷雾系统(150℃),使Cl?以NaCl形式固定,腐蚀速率从1.2mm/a降至0.05mm/a。关键参数为气液比3000:1、Na?CO?过量系数1.5,投资回报期8个月。同步监测Cl?需采用高温离子色谱(检测限0.1ppm),传统冷阱法误差达±15%。
如果含氯废水在未经处理的情况下直接排入自然的水源之中,将会带来极大的危害。氯离子会严重恶化水质,对渔业生产和水产养殖造成严重影响,导致减产甚至绝收。同时,氯离子还具有很强的腐蚀性,会对钢铁等金属管道造成腐蚀,使管道的耐久性降低,明显缩短其使用寿命。例如,一些工业区域的排水管道,由于长期接触含氯废水,管壁逐渐变薄,甚至出现漏洞,后期的维修成本极其高昂。所以,含氯废水必须经过严格处理,达标后才能排放。
零排放系统中氯离子易超饱和。
化学沉淀法通过投加Ag?、Hg2?或Cu?等金属离子与Cl?形成难溶盐。例如,AgNO? + Cl? → AgCl↓ + NO??,Ksp(AgCl)=1.8×10?1?,理论去除率可达99%。但银盐成本高昂,实际中多采用钙盐(如Ca(OH)?)分步沉淀:先调pH>10.5使Mg2?生成Mg(OH)?,再通CO?降低pH至8.5沉淀CaCO?吸附Cl?。该法适用于氯离子浓度>1000mg/L的废水,但污泥产量大。
除氯系统需考虑浓水处置方案。湖南数据中心除氯需求
化学沉淀法处理循环水时产生大量含氯污泥。以Ca(OH)?为例,处理Cl?=500mg/L的循环水时,每吨水产生3.5kg含水率80%的CaCl?污泥。这些污泥因含有重金属杂质被归类为危废,专业处置费用高达¥5000/吨。某电厂采用板框压滤机脱水,但滤布因CaCl?吸湿性导致堵塞,每月需更换(成本¥2万/次)。
活性炭对循环水中Cl?的吸附容量普遍低于3mg/g。某石化企业采用活性炭滤塔处理旁流循环水(Cl?=200mg/L),运行7天后穿透,年消耗炭量达50吨(成本¥150万),但出水Cl?降至150mg/L。主要问题包括:1)pH>8时吸附量下降60%;2)有机物竞争吸附;3)热再生导致炭损耗20%。
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