氯離子的物化特性決定去除難度氯離子(Cl?)具有半徑小(0.181nm)、水合能低(-364kJ/mol)的特性,使其在水中高度溶解且難以通過常規沉淀分離。與其他陰離子(如SO?2?)相比,Cl?的電荷密度更低,與大多數金屬離子形成的鹽類(除AgCl、Hg?Cl?外)溶解度極高(如NaCl溶解度359g/L)。物化特性導致Cl?需依賴高能耗或高成本工藝去除,例如處理Cl?=1000mg/L的廢水至<50mg/L,反滲透需壓力>2.5MPa,而化學沉淀法需過量AgNO?(摩爾比1.5:1)。氯離子與阻垢劑競爭,降低效率。上海除氯需求
化學沉淀法通過投加Ag?、Hg2?或Cu?等金屬離子與Cl?形成難溶鹽。例如,AgNO? + Cl? → AgCl↓ + NO??,Ksp(AgCl)=1.8×10?1?,理論去除率可達99%。但銀鹽成本高昂,實際中多采用鈣鹽(如Ca(OH)?)分步沉淀:先調pH>10.5使Mg2?生成Mg(OH)?,再通CO?降低pH至8.5沉淀CaCO?吸附Cl?。該法適用于氯離子濃度>1000mg/L的廢水,但污泥產量大。
頭孢類生產廢水含二氯甲烷(DCM)500-2000mg/L,傳統空氣吹脫法能去除30%且易造成VOCs污染。某藥廠采用厭氧折流板反應器(ABR)+好氧顆粒污泥工藝:ABR階段在HRT=24h、Eh=-350mV時,脫鹵球菌(Dehalococcoides)通過還原脫氯將DCM轉化為CH?+Cl?,降解率92%;好氧段進一步氧化殘余有機物。系統對Cl?總去除率達99.8%,沼氣產率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?)。木質炭在pH=6時對HOCl吸附量達28mg/g,其機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。當水中存在有機物時,腐殖酸會占據50%以上孔隙,導致Cl?吸附量下降70%。微波再生(800W,2min)可恢復90%吸附容量,但重復使用5次后比表面積從1200降至800m2/g。
活性炭過濾法憑借其長效穩定的特性,成為家庭日常用水除氯的理想之選。活性炭擁有極為豐富的多孔結構,這些密密麻麻的孔隙就如同一個個微小的 “陷阱”,能夠高效地吸附氯氣以及水中的其他雜質。我們可以將活性炭裝入特制的過濾裝置,比如用絲襪包裹燒烤炭(以黃豆粒大小為宜)自制一個簡易過濾器,讓自來水從中流過,如此一來,就能實現氯氣去除 99% 以上,重金屬去除 90% 的明顯效果。而且,只要定期更換活性炭,就能持續有效地保障用水安全。氯離子濃度>300mg/L時碳鋼腐蝕加劇。
晾曬法是養魚過程中常用的除氯手段。不同的季節,晾曬所需的時間有所不同。夏天陽光充足、氣溫較高,氯氣揮發速度快,晾曬一天基本就可以了;春秋天溫度較為適中,需要晾曬兩天;而冬天天氣寒冷,氯氣揮發極為緩慢,通常要晾曬三天以上才行。要是遇到沒有太陽的天氣,將自來水靜置一周左右,氯氣也能自然揮發一部分。在晾曬的過程中,陽光中的紫外線還能起到殺菌的作用,同時適當提升水溫,使水更加適合魚兒生存。比如,準備一個大水桶,接滿自來水后放在院子里陽光充足的地方,夏天曬一天后,再用于給魚缸換水,魚兒會更加健康活潑。高氯廢水處理成本增加30%以上。內蒙古數據中心除氯
氯離子使橡膠密封件壽命縮短50%。上海除氯需求
氯離子是微生物生長的必需元素,其存在會明顯加速硫酸鹽還原菌(SRB)等腐蝕性菌群的繁殖。某煉油廠循環水系統在Cl?>400mg/L時,生物膜厚度增加3倍,垢下Cl?濃度可達本體水的20倍,造成碳鋼設備點蝕速率高達3mm/a。更嚴重的是,常規殺菌劑對生物膜內菌群效果有限,必須配合物理清洗才能控制。
PVC材質冷卻塔填料在Cl?>500mg/L的環境中,分子鏈中的C-Cl鍵會逐漸斷裂,5年后抗拉強度下降40%。某電廠曾發生填料大面積坍塌事故,直接損失¥300萬。雖然玻璃鋼填料耐氯性更好,但成本是PVC的3倍,且安裝維護要求更高。 上海除氯需求