通过排放高氯循环水并补充新水的置换法,在水资源紧张地区经济性差。以10000m³/h系统为例,每降低100mg/L Cl⁻需排放20%水量,年耗水量增加50万吨。该方法还存在以下问题:1)无法应对突发性氯污染(如工艺介质泄漏);2)排放水可能含有其他污染物,需额外处理;3)频繁补水导致系统水质波动,影响水处理药剂效果。某电厂实践表明,采用该法后年运行成本增加120万元。
采用强碱阴树脂处理循环水时面临多重挑战:1)高硬度(Ca²⁺>500mg/L)会导致树脂钙污染,交换容量半年内下降40%;2)再生产生的含盐废水(NaCl 8-10%)需专门处理;3)树脂氧化破裂后释放季铵基团可能形成致病物NDMA。某化工厂运行数据显示,处理Cl⁻=300mg/L的循环水时,吨水处理成本达¥18-22,是其他方法的3-5倍。 电化学除氯需控制pH在6-8范围。吉林工业除氯

自然挥发法堪称超级经济实惠的 “懒人除氯法”。其原理基于氯气极易挥发的特性,通过静置或晾晒,能促使氯气自然地从水中逸散出去。操作时,只需将自来水装入开口容器,像水桶就行,然后放置在通风良好或者阳光充足的地方。在夏季高温时,氯气挥发速度较快,通常静置 24 小时左右即可;而到了冬季,由于气温低,氯气挥发变得缓慢,这就需要延长至 2 - 3 天。然而,这种方法也存在明显弊端,那就是耗时太长,要是遇到急需用水的情况,比如临时要给鱼缸换水,就不太能派上用场了。江苏数据中心除氯除硬系统氯离子穿透不锈钢钝化膜,引发点蚀。

物理加速法能快速除氯,可谓除氯 “黑科技”。气泵曝气法利用气泵连接气盘放入水中,持续打气。在夏季,打气 4 - 5 小时,水中氯气就能大幅减少;冬季则需 8 - 10 小时。这是因为气泵工作时,不断向水中注入空气,增加了水与空气的接触面积和频率,加速了氯气的挥发。循环过滤法同样高效,用水泵让水循环通过装有活性炭的过滤盒,活性炭的多孔结构吸附氯气的同时,还能过滤杂质,相比自然挥发法,效率能提升 3 - 5 倍,特别适合养鱼的相关场景。
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。 循环水氯超标会加速微生物腐蚀。

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(AgNO₃)、硫酸铜(CuSO₄)和石灰(Ca(OH)₂)。以银盐为例,反应Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓的溶度积Ksp=1.8×10⁻¹⁰,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CuSO₄去除80%氯离子(形成CuCl),再用AgNO₃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(NH₃)₂]⁺可减少银用量30%,pH适应范围扩至4-10。氯离子浓度>300mg/L时碳钢腐蚀加剧。上海海水淡化除氯设施
氯离子干扰缓蚀剂效果,增加用量。吉林工业除氯
提高循环水浓缩倍数是节水关键,但Cl⁻的积累会制约这一措施。某化工厂原设计浓缩倍数5倍,因Cl⁻超标(>800mg/L)被迫降至3倍,年补水量增加50万吨(成本¥75万)。必须在节水与防腐之间寻找平衡点。
中水回用、海水淡化等节水措施会引入大量Cl⁻。某滨海电厂采用海水淡化水作补充水,使循环水Cl⁻达650mg/L,所有碳钢设备需更换为钛合金,总投资增加¥1.2亿。不解决除氯问题,非常规水源难以大规模应用。
系统停用时,局部Cl⁻可能浓缩至正常值的10倍。某化工厂检修后发现,碳钢管线低点处Cl⁻浓度达5000mg/L,造成深度点蚀(>3mm)。必须采用氮气密封+干燥剂保护,单次停机成本增加¥20万。 吉林工业除氯