循環(huán)水中的氯離子(Cl?)會破壞碳鋼表面的鈍化膜,引發(fā)局部腐蝕。當Cl?濃度超過300mg/L時,其半徑小(0.181nm)的特性使其易穿透氧化膜缺陷處,與Fe2?形成可溶性FeCl?,加速金屬溶解。某石化企業(yè)數(shù)據(jù)顯示,Cl?從200mg/L升至500mg/L時,碳鋼換熱管腐蝕速率從0.1mm/a增至0.8mm/a,設備壽命縮短60%。這種點蝕具有隱蔽性,往往在設備表面出現(xiàn)微小孔洞后才被發(fā)現(xiàn),造成突發(fā)性泄漏事故。
氯離子是誘發(fā)奧氏體不銹鋼SCC的主要因素。當Cl?>200mg/L且溫度>60℃時,304不銹鋼在拉應力作用下會產生穿晶裂紋。某核電廠曾因循環(huán)水Cl?超標(350mg/L)導致冷凝器管束大規(guī)模開裂,單次更換費用達¥1200萬。更嚴重的是,SCC裂紋擴展速度快(可達10mm/月),且常規(guī)檢測難以發(fā)現(xiàn),極易引發(fā)災難性事故。 智能控制系統(tǒng)可優(yōu)化除氯效率。湖北數(shù)據(jù)中心除氯設施
Cl?是嗜鹽菌(如Halomonas)生長的必需元素,其存在導致:生物膜厚度增加3倍,形成缺氧腐蝕微環(huán)境垢下Cl?濃度可達本體水的20倍(局部腐蝕速率>3mm/年)常規(guī)殺菌劑穿透生物膜效率下降70%某煉油廠循環(huán)水系統(tǒng)在Cl?>400mg/L時,碳鋼管道微生物腐蝕穿孔事故頻發(fā),年檢修費用增加¥500萬。
Cl?與Ca2?、Mg2?形成的沉積物具有特殊危害:導熱系數(shù)0.5W/(m·K),是不銹鋼的1/30多孔結構吸附腐蝕產物,形成惡性循環(huán)1mm厚氯鹽垢層使換熱效率降低25%某熱電廠的蒸汽冷凝器因Cl?沉積,年多耗標煤8000噸,直接經濟損失¥640萬。 湖北數(shù)據(jù)中心除氯設施氯離子穿透不銹鋼鈍化膜,引發(fā)點蝕。
氯離子與Ca2?、Mg2?等形成的沉積物(如CaCl?·6H?O)會明顯降低換熱系數(shù)。實測數(shù)據(jù)顯示,當管壁結垢厚度達1mm時,蒸汽機組熱效率下降8%,相當于年多耗標煤1500噸(損失¥120萬)。且氯鹽垢層疏松多孔,更難通過常規(guī)化學清洗去除。
氯離子會加速橡膠密封材料的老化。EPDM橡膠在Cl?>300mg/L的水中,3年后硬度(Shore A)從60升至75,密封性能完全喪失。某化工廠泵用機械密封平均壽命從5年縮短至2年,年更換費用增加¥80萬。改用氟橡膠雖可改善,但材料成本增加5倍。
化學中和法在緊急情況下,猶如 “救命稻草” 一般關鍵。以維生素 C 為例,每 10 升水加入 3 - 4 片維生素 C,將其碾碎并充分溶解后,短短 5 分鐘內就能中和水中的余氯。這是因為維生素 C 具有還原性,能夠與具有氧化性的氯氣發(fā)生化學反應,將氯氣轉化為無害物質。硫代硫酸鈉(大蘇打)也具備類似功效,每 10 公斤水加入 1 克大蘇打,攪拌均勻后,水即可立即使用。不過,在使用化學中和法時,必須精確控制用量,一旦過量添加,可能會給水質帶來新的不良影響。氯離子在垢下濃縮,加劇腐蝕。
強堿性陰離子交換樹脂(如Amberlite IRA-900)的季銨基團(-N?(CH?)?)對Cl?選擇性系數(shù)達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時可將Cl?從1500mg/L降至50mg/L,但SO?2?共存時會競爭吸附(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%。實際運行需監(jiān)控樹脂溶脹率,溫度超過40℃會導致交聯(lián)結構破壞。脈沖電解可減少副產物生成。廣東除氯除硬
氯離子腐蝕金屬設備,需嚴格控制濃度。湖北數(shù)據(jù)中心除氯設施
自來水廠為保障水質安全,會在水中添加次氯酸鈉,進而產生余氯以殺滅細菌。依據(jù)《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB 5749 - 2022),出廠水的余氯含量需被控制在 0.3 - 4mg/L 這個區(qū)間,該濃度對人體而言是安全的。不過,對于養(yǎng)魚或養(yǎng)龜?shù)惹闆r,余氯卻成了 “致命物品”。余氯會無情地侵蝕水生生物的鰓和黏膜,破壞它們的呼吸和保護屏障,終致使其中毒。比如,魚類長期生活在含余氯的水中,鰓絲會嚴重受損,呼吸功能急劇下降,直至窒息死亡。所以,若要為水生寵物營造安全的生存環(huán)境,除氯工作必不可少。湖北數(shù)據(jù)中心除氯設施