氯离子的物化特性决定去除难度氯离子(Cl?)具有半径小(0.181nm)、水合能低(-364kJ/mol)的特性,使其在水中高度溶解且难以通过常规沉淀分离。与其他阴离子(如SO?2?)相比,Cl?的电荷密度更低,与大多数金属离子形成的盐类(除AgCl、Hg?Cl?外)溶解度极高(如NaCl溶解度359g/L)。物化特性导致Cl?需依赖高能耗或高成本工艺去除,例如处理Cl?=1000mg/L的废水至<50mg/L,反渗透需压力>2.5MPa,而化学沉淀法需过量AgNO?(摩尔比1.5:1)。氯酸盐副产物有毒,需额外处理。江西吸收塔除氯需求
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。 天津吸收塔除氯设备电化学除氯需控制pH在6-8范围。
"电解-吸附"耦合工艺:电解将Cl?转化为Cl?(去除率80%)活性炭吸附残余Cl?并催化分解炭床定期热再生(600℃)该组合使某石化废水Cl?从5000mg/L降至100mg/L,运行成本较纯电解法降40%。
五大现实挑战:高能耗:处理Cl?=2000mg/L时吨水电费¥12-18电极损耗:DSA阳极年腐蚀率3-5μm安全风险:Cl?泄漏报警阈值0.5ppm结垢问题:Ca2?>200mg/L时极板结垢加速浓水处置:浓缩液Cl?>50g/L需蒸发结晶某电厂因未控制Ca2?(350mg/L),电解槽每月需酸洗,年维护费增加¥60万。
利用热水器里剩余的水,或者用壶烧水,也能够实现除氯。在加热的过程中,氯气会受热分解并挥发出去。不过,使用热水器剩余水时,要注意水温是否合适;用壶烧水时,要注意水烧开后不要长时间保温,以免水中的其他成分发生变化,影响水质。
用空气泵连续打气一天,通过曝气的方式也可以达到除氯的目的。空气泵持续向水中注入空气,使水与空气充分接触,氯气会逐渐挥发出去。这种方法适用于大量水的除氯,比如泳池水的处理,虽然耗时较长,但是成本较低,操作也比较简单。 氯离子浓度>300mg/L时碳钢腐蚀加剧。
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。离子交换树脂易受污染,需定期再生。青海工业除氯
活性炭吸附适合低氯深度处理。江西吸收塔除氯需求
某电镀园区废水含Cl? 6000mg/L(主要来自HCl酸洗),采用"铁碳微电解-混凝-蒸发结晶"组合工艺:微电解阶段Fe?+H?+Cl?→FeCl?+H?↑,Cl?去除率35%;投加PAC(200mg/L)后通过Al??O?(OH)????络合吸附,总去除率提升至65%;之后MVR蒸发器将Cl?浓缩至120g/L结晶为NaCl副产品。系统总投资¥1200万,处理成本¥85/吨,较传统离子交换法降低40%。运行难点是Fe2?氧化生成的Fe(OH)?会包裹铁碳填料,需每月高压水枪反冲洗。江西吸收塔除氯需求