物理加速法能快速除氯,可謂除氯 “黑科技”。氣泵曝氣法利用氣泵連接氣盤放入水中,持續(xù)打氣。在夏季,打氣 4 - 5 小時(shí),水中氯氣就能大幅減少;冬季則需 8 - 10 小時(shí)。這是因?yàn)闅獗霉ぷ鲿r(shí),不斷向水中注入空氣,增加了水與空氣的接觸面積和頻率,加速了氯氣的揮發(fā)。循環(huán)過濾法同樣高效,用水泵讓水循環(huán)通過裝有活性炭的過濾盒,活性炭的多孔結(jié)構(gòu)吸附氯氣的同時(shí),還能過濾雜質(zhì),相比自然揮發(fā)法,效率能提升 3 - 5 倍,特別適合養(yǎng)魚的相關(guān)場景。化學(xué)清洗廢液含氯,處置成本高。安徽除氯除硬
強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂(如Amberlite IRA-900)的季銨基團(tuán)(-N?(CH?)?)對Cl?選擇性系數(shù)達(dá)2.5,交換容量1.8-2.2eq/L。某熱電廠循環(huán)水處理中,樹脂柱在流速20BV/h時(shí)可將Cl?從1500mg/L降至50mg/L,但SO?2?共存時(shí)會競爭吸附(選擇性比SO?2?:Cl?=9:1)。再生采用5%NaOH溶液,消耗量約為Cl?摩爾量的1.2倍。新型耐氧化樹脂(如接枝聚乙烯亞胺)在余氯10mg/L環(huán)境下使用壽命延長至7年,但交換容量降低15%。實(shí)際運(yùn)行需監(jiān)控樹脂溶脹率,溫度超過40℃會導(dǎo)致交聯(lián)結(jié)構(gòu)破壞。數(shù)據(jù)中心除氯除硬系統(tǒng)氯酸鹽副產(chǎn)物有毒,需額外處理。
提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)是節(jié)水關(guān)鍵,但Cl?的積累會制約這一措施。某化工廠原設(shè)計(jì)濃縮倍數(shù)5倍,因Cl?超標(biāo)(>800mg/L)被迫降至3倍,年補(bǔ)水量增加50萬噸(成本¥75萬)。必須在節(jié)水與防腐之間尋找平衡點(diǎn)。
中水回用、海水淡化等節(jié)水措施會引入大量Cl?。某濱海電廠采用海水淡化水作補(bǔ)充水,使循環(huán)水Cl?達(dá)650mg/L,所有碳鋼設(shè)備需更換為鈦合金,總投資增加¥1.2億。不解決除氯問題,非常規(guī)水源難以大規(guī)模應(yīng)用。
系統(tǒng)停用時(shí),局部Cl?可能濃縮至正常值的10倍。某化工廠檢修后發(fā)現(xiàn),碳鋼管線低點(diǎn)處Cl?濃度達(dá)5000mg/L,造成深度點(diǎn)蝕(>3mm)。必須采用氮?dú)饷芊?干燥劑保護(hù),單次停機(jī)成本增加¥20萬。
植物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的檢測結(jié)果表明,直接用自來水澆花,水中的氯殘留量可高達(dá) 0.3mg/L,這一數(shù)值是植物耐受極限的 6 倍之多。氯氣對植物的危害不容小覷,它會損害植物的根系,導(dǎo)致根系活力大幅下降。例如,用含有 0.3mg/L 氯的水澆灌植物 7 天,根系活力就會下降 53%。此外,自來水通常呈堿性,這會引發(fā)土壤板結(jié),碳酸鈣在土壤中沉積,使土壤的透氣性變差;堿性環(huán)境還會固化鐵元素,導(dǎo)致植物葉片黃化;而且,自來水中的鹽分長期累積,甚至存在燒根的風(fēng)險(xiǎn)。所以,為了讓植物茁壯成長,澆花用水必須進(jìn)行除氯處理。電解除氯副產(chǎn)物多,需控制電流密度。
化學(xué)沉淀法通過投加金屬離子與氯離子形成難溶鹽實(shí)現(xiàn)去除。常用沉淀劑包括硝酸銀(AgNO?)、硫酸銅(CuSO?)和石灰(Ca(OH)?)。以銀鹽為例,反應(yīng)Ag? + Cl? → AgCl↓的溶度積Ksp=1.8×10?1?,理論上可使Cl?濃度降至0.01mg/L以下。某PCB廠采用分級沉淀工藝:先加CuSO?去除80%氯離子(形成CuCl),再用AgNO?深度處理,出水Cl?<5mg/L。但污泥中AgCl需通過氰反應(yīng)浸出回收銀,處理成本約¥120/m3。新型復(fù)合沉淀劑如[Ag(NH?)?]?可減少銀用量30%,pH適應(yīng)范圍擴(kuò)至4-10?;钚蕴课竭m合低氯深度處理。河北工業(yè)除氯除硬系統(tǒng)
氯離子穿透反滲透膜造成衰減。安徽除氯除硬
頭孢類生產(chǎn)廢水含二氯甲烷(DCM)500-2000mg/L,傳統(tǒng)空氣吹脫法能去除30%且易造成VOCs污染。某藥廠采用厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)+好氧顆粒污泥工藝:ABR階段在HRT=24h、Eh=-350mV時(shí),脫鹵球菌(Dehalococcoides)通過還原脫氯將DCM轉(zhuǎn)化為CH?+Cl?,降解率92%;好氧段進(jìn)一步氧化殘余有機(jī)物。系統(tǒng)對Cl?總?cè)コ蔬_(dá)99.8%,沼氣產(chǎn)率0.35m3/kgCOD。需注意pH需維持在6.8-7.2,否則脫鹵酶活性受抑制。
活性炭對Cl?的吸附容量通常低于5mg/g,但可有效去除余氯(HOCl/OCl?)。木質(zhì)炭在pH=6時(shí)對HOCl吸附量達(dá)28mg/g,其機(jī)理為表面羧基的催化分解:C=O + HOCl → COOH + Cl?。某自來水廠用椰殼炭濾柱(EBCT=10min)將余氯從2mg/L降至0.05mg/L以下。當(dāng)水中存在有機(jī)物時(shí),腐殖酸會占據(jù)50%以上孔隙,導(dǎo)致Cl?吸附量下降70%。微波再生(800W,2min)可恢復(fù)90%吸附容量,但重復(fù)使用5次后比表面積從1200降至800m2/g。 安徽除氯除硬