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。 智能控制系统可优化除氯效率。湖北数据中心除氯设施
Cl?是嗜盐菌(如Halomonas)生长的必需元素,其存在导致:生物膜厚度增加3倍,形成缺氧腐蚀微环境垢下Cl?浓度可达本体水的20倍(局部腐蚀速率>3mm/年)常规杀菌剂穿透生物膜效率下降70%某炼油厂循环水系统在Cl?>400mg/L时,碳钢管道微生物腐蚀穿孔事故频发,年检修费用增加¥500万。
Cl?与Ca2?、Mg2?形成的沉积物具有特殊危害:导热系数0.5W/(m·K),是不锈钢的1/30多孔结构吸附腐蚀产物,形成恶性循环1mm厚氯盐垢层使换热效率降低25%某热电厂的蒸汽冷凝器因Cl?沉积,年多耗标煤8000吨,直接经济损失¥640万。 湖北数据中心除氯设施氯离子穿透不锈钢钝化膜,引发点蚀。
氯离子与Ca2?、Mg2?等形成的沉积物(如CaCl?·6H?O)会明显降低换热系数。实测数据显示,当管壁结垢厚度达1mm时,蒸汽机组热效率下降8%,相当于年多耗标煤1500吨(损失¥120万)。且氯盐垢层疏松多孔,更难通过常规化学清洗去除。
氯离子会加速橡胶密封材料的老化。EPDM橡胶在Cl?>300mg/L的水中,3年后硬度(Shore A)从60升至75,密封性能完全丧失。某化工厂泵用机械密封平均寿命从5年缩短至2年,年更换费用增加¥80万。改用氟橡胶虽可改善,但材料成本增加5倍。
化学中和法在紧急情况下,犹如 “救命稻草” 一般关键。以维生素 C 为例,每 10 升水加入 3 - 4 片维生素 C,将其碾碎并充分溶解后,短短 5 分钟内就能中和水中的余氯。这是因为维生素 C 具有还原性,能够与具有氧化性的氯气发生化学反应,将氯气转化为无害物质。硫代硫酸钠(大苏打)也具备类似功效,每 10 公斤水加入 1 克大苏打,搅拌均匀后,水即可立即使用。不过,在使用化学中和法时,必须精确控制用量,一旦过量添加,可能会给水质带来新的不良影响。氯离子在垢下浓缩,加剧腐蚀。
强碱性阴离子交换树脂(如Amberlite IRA-900)的季铵基团(-N?(CH?)?)对Cl?选择性系数达2.5,交换容量1.8-2.2eq/L。某热电厂循环水处理中,树脂柱在流速20BV/h时可将Cl?从1500mg/L降至50mg/L,但SO?2?共存时会竞争吸附(选择性比SO?2?:Cl?=9:1)。再生采用5%NaOH溶液,消耗量约为Cl?摩尔量的1.2倍。新型耐氧化树脂(如接枝聚乙烯亚胺)在余氯10mg/L环境下使用寿命延长至7年,但交换容量降低15%。实际运行需监控树脂溶胀率,温度超过40℃会导致交联结构破坏。脉冲电解可减少副产物生成。广东除氯除硬
氯离子腐蚀金属设备,需严格控制浓度。湖北数据中心除氯设施
自来水厂为保障水质安全,会在水中添加次氯酸钠,进而产生余氯以杀灭细菌。依据《生活饮用水卫生标准》(GB 5749 - 2022),出厂水的余氯含量需被控制在 0.3 - 4mg/L 这个区间,该浓度对人体而言是安全的。不过,对于养鱼或养龟等情况,余氯却成了 “致命物品”。余氯会无情地侵蚀水生生物的鳃和黏膜,破坏它们的呼吸和保护屏障,终致使其中毒。比如,鱼类长期生活在含余氯的水中,鳃丝会严重受损,呼吸功能急剧下降,直至窒息死亡。所以,若要为水生宠物营造安全的生存环境,除氯工作必不可少。湖北数据中心除氯设施