工业除氯是指通过物理、化学或生物方法去除水、气体或固体物料中氯元素或其化合物的过程。氯在工业废水中常以氯离子(Cl⁻)、次氯酸盐(ClO⁻)或有机氯化物形式存在,可能腐蚀设备或污染环境。常见技术包括化学沉淀、离子交换、膜分离和吸附法。例如,电镀废水中的氯离子可通过银盐沉淀生成AgCl去除,但成本较高。近年来,新型复合材料如负载型纳米零价铁(nZVI)因高效还原性成为研究热点。
氯污染主要来自化工、制药、造纸和冶金行业。农药生产中含氯有机物(如DDT)、聚氯乙烯(PVC)加工释放的氯乙烯单体(VCM)以及海水淡化浓盐水均含高浓度氯。例如,氯碱工业每生产1吨烧碱约排放2.5kg氯气。这些污染物需通过尾气洗涤(如碱液吸收Cl₂生成NaClO)或深度氧化(如UV/ClO₂工艺)处理,以符合《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的氯离子限值(500mg/L)。 钛合金耐氯腐蚀,但成本昂贵。除氯需求
晾晒法是养鱼过程中常用的除氯手段。不同的季节,晾晒所需的时间有所不同。夏天阳光充足、气温较高,氯气挥发速度快,晾晒一天基本就可以了;春秋天温度较为适中,需要晾晒两天;而冬天天气寒冷,氯气挥发极为缓慢,通常要晾晒三天以上才行。要是遇到没有太阳的天气,将自来水静置一周左右,氯气也能自然挥发一部分。在晾晒的过程中,阳光中的紫外线还能起到杀菌的作用,同时适当提升水温,使水更加适合鱼儿生存。比如,准备一个大水桶,接满自来水后放在院子里阳光充足的地方,夏天晒一天后,再用于给鱼缸换水,鱼儿会更加健康活泼。山西循坏水除氯设备蒸汽系统氯含量需<0.1mg/L。
煮沸法是一种传统但十分高效的除氯方法。当对自来水进行加热时,水中的氯气会受热分解并逐渐挥发出去。不过,需要注意的是,完全煮沸后的水,其溶氧会有所降低,所以对于养鱼等对溶氧要求较高的场景,在使用煮沸除氯后的水时需格外谨慎。在日常生活中,将水煮沸不仅能够除去余氯,还能杀灭水中的大部分细菌,从而明显提升饮用水的安全性。比如,我们在家中烧开水时,随着水温不断升高,会看到水面出现一些小气泡,这其实就是氯气挥发的现象。
煮沸除氯法是处理婴儿用水的一种常用且有效的方法。将自来水放入干净的容器中,加热至沸腾,并保持 3 - 5 分钟,这样大部分的氯会随着水蒸气挥发出去。待水自然冷却后,就可以用于冲调奶粉、制作辅食或者给婴儿洗澡了。这种方法操作简单便捷,不需要额外的设备,能够有效地降低水中的氯含量,为婴儿提供安全的用水。
选用质量可靠、具有除氯功能的净水器,也是为婴儿提供安全用水的一个好办法。自来水通过净水器的过滤,其中的氯和其他杂质能够被有效去除。但是,需要注意的是,要定期更换净水器的滤芯,否则随着使用时间的增加,滤芯会逐渐吸附饱和,不仅无法有效地去除氯,还可能滋生大量细菌,反而影响水质。一般来说,根据净水器的使用说明,2 - 6 个月就需要更换一次滤芯,以确保过滤效果始终稳定。 零排放系统中氯离子易超饱和。
黄铜(如HAl77-2)在含氯环境中会发生选择性腐蚀,锌元素优先溶出,导致材料强度丧失。某电厂凝汽器铜管在Cl⁻=400mg/L条件下,3年内壁厚减薄达40%,被迫提前更换。这种腐蚀还会造成管壁粗糙度增加,使换热效率下降25%以上,直接影响机组经济运行。
循环水常用的有机膦酸类缓蚀剂(如HEDP)会与Cl⁻竞争金属表面吸附位点。实验表明,当Cl⁻浓度从100mg/L升至500mg/L时,HEDP的缓蚀效率从92%降至58%。某化工厂不得不将药剂投加量提高2倍(年成本增加¥180万)才能维持防护效果,且高浓度药剂又带来环保风险。 氯离子富集,容易造成破坏系统水平衡。浙江源力循坏水除氯设施
氯离子检测需避免ORP干扰。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)₂为例,处理Cl⁻=500mg/L的循环水时,每吨水产生3.5kg含水率80%的CaCl₂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CaCl₂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%。
除氯需求