電化學除氯效率取決于陽極氧化電位和析氯過電位。鈦基涂層電極(DSA)中,IrO?-Ta?O?陽極在1.8V(vs SHE)時析氯電流效率達85%,而RuO?涂層易因Cl?氧化生成ClO??副產(chǎn)物。某化工廠電解處理含Cl? 3000mg/L廢水,采用脈沖電源(頻率100Hz,占空比1:3)比直流電節(jié)能22%,但極板間距需控制在5mm以內(nèi)以防歐姆損耗。石墨烯修飾的硼摻雜金剛石(BDD)陽極可將氯代烴(如氯苯)完全礦化為CO?,礦化電流效率達91%,但成本高達¥8000/m2。除氯工藝需配合水質(zhì)調(diào)節(jié)使用。北京吸收塔除氯

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(huán)水系統(tǒng)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(shè)備點蝕速率高達3mm/a。更嚴重的是,常規(guī)殺菌劑對生物膜內(nèi)菌群效果有限,必須配合物理清洗才能控制。PVC材質(zhì)冷卻塔填料在Cl?>500mg/L的環(huán)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(fā)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。北京吸收塔除氯氯離子與阻垢劑競爭,降低效率。

物理加速法能夠快速實現(xiàn)除氯,堪稱除氯領(lǐng)域的 “黑科技”。其中,氣泵曝氣法是利用氣泵連接氣盤放入水中,持續(xù)向水中打氣。在夏季,打氣 4 - 5 小時,水中的氯氣就能大幅減少;冬季則需要 8 - 10 小時。這是因為氣泵工作時,不斷地向水中注入空氣,極大地增加了水與空氣的接觸面積和頻率,從而加速了氯氣的揮發(fā)。循環(huán)過濾法同樣高效,用水泵讓水不斷循環(huán)通過裝有活性炭的過濾盒,活性炭憑借其多孔結(jié)構(gòu),不僅能夠吸附氯氣,還能過濾掉水中的雜質(zhì)。相較于自然揮發(fā)法,這種方法的效率能提升 3 - 5 倍,特別適用于養(yǎng)魚的場景。
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(zhuǎn)化為CH?+Cl?,降解率92%;好氧段進一步氧化殘余有機物。系統(tǒng)對Cl?總?cè)コ蔬_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(jù)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。高氯廢水處理成本增加30%以上。

化學中和法在緊急情況下,猶如 “救命稻草” 一般關(guān)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(nèi)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(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。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(zhì)帶來新的不良影響。離子交換樹脂易受污染,需定期再生。北京吸收塔除氯
氯離子在垢下濃縮,加劇腐蝕。北京吸收塔除氯
"電解-吸附"耦合工藝:電解將Cl?轉(zhuǎn)化為Cl?(去除率80%)活性炭吸附殘余Cl?并催化分解炭床定期熱再生(600℃)該組合使某石化廢水Cl?從5000mg/L降至100mg/L,運行成本較純電解法降40%。五大現(xiàn)實挑戰(zhàn):高能耗:處理Cl?=2000mg/L時噸水電費¥12-18電極損耗:DSA陽極年腐蝕率3-5μm安全風險:Cl?泄漏報警閾值0.5ppm結(jié)垢問題:Ca2?>200mg/L時極板結(jié)垢加速濃水處置:濃縮液Cl?>50g/L需蒸發(fā)結(jié)晶某電廠因未控制Ca2?(350mg/L),電解槽每月需酸洗,年維護費增加¥60萬。北京吸收塔除氯