反渗透(RO)膜对Cl?的截留率受膜材料、压力和水质影响。聚酰胺复合膜(如BW30-4040)在1.5MPa下对500mg/L NaCl溶液的脱盐率为98.5%,但Cl?实际透过量仍达7.5mg/L。海水淡化中,Cl?浓度超过1000mg/L时膜通量衰减速率增加3倍,需每3个月酸洗(0.1%柠檬酸)。某沿海钢厂采用"超滤-RO"双级系统,投资成本¥5.8万/m3·d,能耗4.2kWh/m3。新兴的带正电纳滤膜(如NF90)通过静电排斥可优先截留Cl?,对Mg2?/Ca2?透过率>90%,特别适用于高硬度废水。高氯环境使换热器结垢速率翻倍。宁夏海水淡化除氯设施
微生物腐蚀的协同恶化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。
氯离子会与水处理化学品发生竞争性反应:缓蚀剂干扰:HEDP在Cl?>500mg/L时缓蚀效率从92%暴跌至58%阻垢剂失效:聚羧酸盐对CaSO?的分散能力下降40%杀菌剂消耗:Cl?与ClO?反应生成无效的ClO??,投加量需提高30%某石化企业因Cl?超标(650mg/L),年度水处理药剂成本从¥350万激增至¥800万,且仍无法控制腐蚀速率。 宁夏海水淡化除氯设施氯污染使冷却塔填料寿命缩短。
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。
气泵中灯光法除氯的效率相对较高。以处理 50 公斤水为例,使用气量大的气泵将水吹开,增加水与空气的接触面积,再用 100W 的灯泡照射,大约半小时后,水就可以使用了。气泵吹水能够加速氯气的挥发,而灯泡照射产生的热量也有助于氯气的分解,两者相互配合,能够快速实现除氯,满足紧急用水的需求。
洗衣机困水法是利用洗衣机快速旋转的水流,来加速氯气的挥发。将清水装入洗衣机中,按下强洗键,让水快速旋转 5 分钟左右,即可使用。这种方法方便快捷,尤其适合家庭大量用水时的除氯需求,比如清洗蔬菜水果等,能够在短时间内处理大量的水。 钛合金耐氯腐蚀,但成本昂贵。
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。反渗透除氯能耗高,但效率可达95%以上。天津数据中心除氯除硬系统
氯离子干扰缓蚀剂效果,增加用量。宁夏海水淡化除氯设施
化学沉淀法通过投加金属离子与氯离子形成难溶盐实现去除。常用沉淀剂包括硝酸银(AgNO?)、硫酸铜(CuSO?)和石灰(Ca(OH)?)。以银盐为例,反应Ag? + Cl? → AgCl↓的溶度积Ksp=1.8×10?1?,理论上可使Cl?浓度降至0.01mg/L以下。某PCB厂采用分级沉淀工艺:先加CuSO?去除80%氯离子(形成CuCl),再用AgNO?深度处理,出水Cl?<5mg/L。但污泥中AgCl需通过氰反应浸出回收银,处理成本约¥120/m3。新型复合沉淀剂如[Ag(NH?)?]?可减少银用量30%,pH适应范围扩至4-10。宁夏海水淡化除氯设施