自来水厂为保障水质安全,会在水中添加次氯酸钠,进而产生余氯以杀灭细菌。依据《生活饮用水卫生标准》(GB 5749 - 2022),出厂水的余氯含量需被控制在 0.3 - 4mg/L 这个区间,该浓度对人体而言是安全的。不过,对于养鱼或养龟等情况,余氯却成了 “致命物品”。余氯会无情地侵蚀水生生物的鳃和黏膜,破坏它们的呼吸和保护屏障,终致使其中毒。比如,鱼类长期生活在含余氯的水中,鳃丝会严重受损,呼吸功能急剧下降,直至窒息死亡。所以,若要为水生宠物营造安全的生存环境,除氯工作必不可少。氯离子在垢下浓缩,加剧腐蚀。宁夏工业除氯设施
某电镀园区废水含Cl⁻ 6000mg/L(主要来自HCl酸洗),采用"铁碳微电解-混凝-蒸发结晶"组合工艺:微电解阶段Fe⁰+H⁺+Cl⁻→FeCl₂+H₂↑,Cl⁻去除率35%;投加PAC(200mg/L)后通过Al₁₃O₄(OH)₂₄⁷⁺络合吸附,总去除率提升至65%;之后MVR蒸发器将Cl⁻浓缩至120g/L结晶为NaCl副产品。系统总投资¥1200万,处理成本¥85/吨,较传统离子交换法降低40%。运行难点是Fe²⁺氧化生成的Fe(OH)₃会包裹铁碳填料,需每月高压水枪反冲洗。北京数据中心除氯设备氯离子穿透反渗透膜造成衰减。
可以选用汽水瓶自制简易的活性炭过滤器,在汽水瓶底部打上十余个小孔,在瓶内放满活性炭,瓶口用软管相套,让自来水经过装满活性炭的过滤瓶滴下。活性炭能够吸附水中的氯气和杂质,经过这样过滤后的水,氯含量会大幅降低,可以用于多种生活场景,如浇花、养鱼等。
铋系物质可以用于含氯溶液的除氯,像 bi2o3、bi (no3) 3 等。其原理是铋离子与氯离子结合,形成难溶的氯氧化铋物质。在处理含氯溶液时,将铋系物质与含氯溶液混合,控制合适的条件,比如溶液的 pH 值保持在 0.1 - 7,温度控制在 10 - 50℃,搅拌 5 - 480min,除氯效率可以达到 90% 以上,而且得到的除氯产物还可以作为功能材料使用,或者进行脱氯再循环。
化学沉淀法通过投加Ag⁺、Hg²⁺或Cu⁺等金属离子与Cl⁻形成难溶盐。例如,AgNO₃ + Cl⁻ → AgCl↓ + NO₃⁻,Ksp(AgCl)=1.8×10⁻¹⁰,理论去除率可达99%。但银盐成本高昂,实际中多采用钙盐(如Ca(OH)₂)分步沉淀:先调pH>10.5使Mg²⁺生成Mg(OH)₂,再通CO₂降低pH至8.5沉淀CaCO₃吸附Cl⁻。该法适用于氯离子浓度>1000mg/L的废水,但污泥产量大。
通过蒸发和蒸馏的方法也可以从水或废水中对氯离子进行去除。在蒸发过程中,水会变成蒸汽上升,而氯化物等污染物则会留在剩余的液体中;蒸馏机械通过精确地控制温度等条件,能够几乎完全去除水中的氯化物。从蒸发和蒸馏过程中,可以获得高纯度的馏出物,蒸发器的维护需求相对膜系统来说较少,处理结果也较为稳定。但是,工业蒸发器的成本较高,能源消耗也很大,不过新型的 MVR 蒸发器能够使能耗减少 70%,在一定程度上缓解了能耗高的问题。氯离子干扰缓蚀剂效果,增加用量。湖南循坏水除氯除硬系统
电吸附除氯能耗低,适合小规模。宁夏工业除氯设施
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。 宁夏工业除氯设施