循環水中的氯離子(Cl?)會破壞碳鋼表面的鈍化膜,引發局部腐蝕。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。某石化企業數據顯示,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微小孔洞后才被發現,造成突發性泄漏事故。氯離子是誘發奧氏體不銹鋼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。某核電廠曾因循環水Cl?超標(350mg/L)導致冷凝器管束大規模開裂,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),且常規檢測難以發現,極易引發災難性事故。生物法除氯周期長,適合有機氯。北京循壞水除氯設備

對于鍋爐給水系統,即使微量Cl?(>0.1mg/L)也會導致汽輪機葉片腐蝕。某電廠因除氧器效率下降使Cl?帶入蒸汽系統,高壓缸葉片出現氯化物應力腐蝕裂紋,大修費用達¥2000萬。必須將蒸汽Cl?控制在0.01mg/L以下,這對循環水Cl?提出了更嚴格的要求。氯離子會與聚羧酸類阻垢劑發生絡合反應,使其分散能力下降40%。某鋼廠循環水在Cl?>600mg/L時,必須將阻垢劑投加量從5mg/L提高至12mg/L(年成本增加¥150萬),且仍無法完全避免CaSO?沉積。北京循壞水除氯設備氯腐蝕引發設備突發性泄漏風險。

某電鍍園區廢水含Cl? 6000mg/L(主要來自HCl酸洗),采用"鐵碳微電解-混凝-蒸發結晶"組合工藝:微電解階段Fe?+H?+Cl?→FeCl?+H?↑,Cl?去除率35%;投加PAC(200mg/L)后通過Al??O?(OH)????絡合吸附,總去除率提升至65%;之后MVR蒸發器將Cl?濃縮至120g/L結晶為NaCl副產品。系統總投資¥1200萬,處理成本¥85/噸,較傳統離子交換法降低40%。運行難點是Fe2?氧化生成的Fe(OH)?會包裹鐵碳填料,需每月高壓水槍反沖洗。
提高循環水濃縮倍數是節水關鍵,但Cl?的積累會制約這一措施。某化工廠原設計濃縮倍數5倍,因Cl?超標(>800mg/L)被迫降至3倍,年補水量增加50萬噸(成本¥75萬)。必須在節水與防腐之間尋找平衡點。中水回用、海水淡化等節水措施會引入大量Cl?。某濱海電廠采用海水淡化水作補充水,使循環水Cl?達650mg/L,所有碳鋼設備需更換為鈦合金,總投資增加¥1.2億。不解決除氯問題,非常規水源難以大規模應用。系統停用時,局部Cl?可能濃縮至正常值的10倍。某化工廠檢修后發現,碳鋼管線低點處Cl?濃度達5000mg/L,造成深度點蝕(>3mm)。必須采用氮氣密封+干燥劑保護,單次停機成本增加¥20萬。離子交換樹脂易受污染,需定期再生。

通過蒸發和蒸餾的方法也可以從水或廢水中對氯離子進行去除。在蒸發過程中,水會變成蒸汽上升,而氯化物等污染物則會留在剩余的液體中;蒸餾機械通過精確地控制溫度等條件,能夠幾乎完全去除水中的氯化物。從蒸發和蒸餾過程中,可以獲得高純度的餾出物,蒸發器的維護需求相對膜系統來說較少,處理結果也較為穩定。但是,工業蒸發器的成本較高,能源消耗也很大,不過新型的 MVR 蒸發器能夠使能耗減少 70%,在一定程度上緩解了能耗高的問題。氯離子使鍋爐蒸汽品質惡化。北京循壞水除氯設備
氯離子與阻垢劑競爭,降低效率。北京循壞水除氯設備
SWRO工藝產生的濃鹽水Cl?濃度達35g/L,直接排放會危害海洋生態。某項目采用"電滲析-分質結晶"技術:先用選擇性陰膜(如ACS)分離Cl?/SO?2?,Cl?濃縮至80g/L后進入電解槽生產NaOH和Cl?;剩余Na?SO?溶液蒸發結晶純度達99.9%。系統能耗14kWh/m3,但副產品年收益¥600萬(規模10萬m3/d)。抗污染膜需每月用0.5%EDTA-Na?清洗,電流效率隨運行時間從85%降至65%。鋅冶煉過程中Cl?(來自鋅精礦)在高溫下生成ZnCl?(沸點732℃),腐蝕換熱器管壁。某冶煉廠在煙氣洗滌塔前增設Na?CO?噴霧系統(150℃),使Cl?以NaCl形式固定,腐蝕速率從1.2mm/a降至0.05mm/a。關鍵參數為氣液比3000:1、Na?CO?過量系數1.5,投資回報期8個月。同步監測Cl?需采用高溫離子色譜(檢測限0.1ppm),傳統冷阱法誤差達±15%。北京循壞水除氯設備