21世紀(jì)水處理技術(shù)革命性突破：高分子除氯劑一、咸潮（即氯離子的含量高）的定義及案例咸潮：是一種天然水文現(xiàn)象，它是由太陽和月球（主要是月球）對地表海水的吸引力引起的。當(dāng)?shù)恿髁坎蛔?，令海水倒灌，咸淡水混合造成上游河道水體變咸，即形成咸潮。咸潮一般發(fā)生于冬季或干旱的季節(jié)，即每年十月至翌年三月之間出現(xiàn)在河海交匯處，例如長三角、珠三角周邊地區(qū)。影響咸潮的主要因素有天氣變化及潮汐漲退。尤其在天文大潮時，咸潮上溯的情況更為嚴(yán)重。另外，全球氣候變化導(dǎo)致海平面上升過程讓咸潮十分緩慢地增加，但長期的累積也在逐漸顯現(xiàn)。2004年2月百年最猛“咸潮”侵襲廣東中山造成嚴(yán)重供水不足咸潮加劇導(dǎo)致沿海城市頻發(fā)水危機(jī)摘自：科技日報2010.09.07第7次咸潮今晨將襲擊上海新聞晨報2007年01月09日2005廣東沿海及珠江流域，出現(xiàn)42年來最強(qiáng)的咸潮，形成“守著珠江無水飲”局面。2004.10月大旱致海水倒灌，咸潮持續(xù)超過5個月，影響珠三角1,000多萬人的飲用水。2003年底咸潮提前襲擊珠海，持續(xù)7個多月，影響中山、珠海、番禺供水。2002年深圳受咸潮影響，街頭排隊買水的人隨處可見。2000年廣東出現(xiàn)建國以來最早的咸潮，中山最大自來水廠關(guān)閉，數(shù)十萬人依靠消防車供水。1999年幾十年罕見的咸潮襲擊羊城，廣州4家自來水廠被迫間歇性停產(chǎn)。1998年廣東出現(xiàn)50年一遇的大旱，珠三角部分地區(qū)海水倒灌，咸潮造成中山市大面積停水。以上資料來自互聯(lián)網(wǎng)二、氯離子的危害1. 氯離子對不銹鋼材料的腐蝕：壓力容器的材料多為304、316不銹鋼材質(zhì)，在壓力容器水壓試驗時，國家標(biāo)準(zhǔn)氯離子的濃度為小于25ppm。然而上海地區(qū)自來水中的氯離子濃度在100ppm左右，這樣就不能采用自來水進(jìn)行水壓試驗，因此，現(xiàn)在的解決方法為購買脫鹽水進(jìn)行水壓試驗。這種方法的成本相對來說比較貴，每噸脫鹽水的價格在200元左右。采用高分子除氯劑處理后的自來水每噸成本降低到20元左右。2. 氯離子對碳鋼材質(zhì)的腐蝕：“在流動和充分充氣的談水中，當(dāng)氯離子的濃度從0增加到500ppm時，碳鋼的腐蝕形態(tài)主要為孔蝕，碳鋼的腐蝕速度隨水中氯離子濃度的增加而增加。氯離子濃度在0～200ppm的范圍內(nèi)時，碳鋼單位面積上的蝕孔數(shù)隨氯離子的濃度的增加而增加。當(dāng)氯離子濃度大于500ppm時，碳鋼表面出現(xiàn)潰瘍狀腐蝕?！闭浴豆I(yè)水處理技術(shù)》第二版P86頁。3. 鍋爐水處理 工業(yè)蒸汽鍋爐在運行的過程中不斷的蒸發(fā)與濃縮，隨著時間的積累，鍋爐爐內(nèi)水的氯離子含量嚴(yán)重超標(biāo)，如不能及時去除，這樣會給鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)的運行帶來很大的危害。當(dāng)工業(yè)蒸汽鍋爐爐內(nèi)水中氯離子的含量超過800 ppm時，會在鍋爐管路的內(nèi)壁出現(xiàn)晶間腐蝕現(xiàn)象。并造成大量的膠體粒子隨著熱流上升到鍋爐水的氣液平衡界面，導(dǎo)致爐內(nèi)水分子蒸發(fā)時產(chǎn)生聚集現(xiàn)象，膠體粒子與水分子通過氫鍵作用緊密的包裹在一起，宏觀上表現(xiàn)為在氣液平衡界面生成既不易破裂、又難以合并變大的微小氣泡。這些氣泡在蒸發(fā)面上不斷聚集，最終形成一層“泡沫”層?！芭菽睂訉⒄魵馀c液態(tài)水隔開，液態(tài)水中的熱流不斷上涌，引起爐水發(fā)泡、起沫甚至汽水共騰，造成鍋爐假水位，導(dǎo)致鍋爐脫水的事故隱患。另外，工業(yè)蒸汽鍋爐爐內(nèi)水中氯離子的含量嚴(yán)重超標(biāo)時產(chǎn)生的水蒸汽夾帶較多的水分、鹽類及其它雜質(zhì)。這些雜質(zhì)會在過熱器、蒸汽管道和用汽設(shè)備內(nèi)積鹽，不僅影響傳熱，降低熱效率，還會損壞設(shè)備，造成事故。根據(jù)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，鍋爐水氯離子的濃度需小于900ppm。4. 冷卻循環(huán)水處理 當(dāng)被冷卻設(shè)備的材料為不銹鋼時，氯離子的含量有著嚴(yán)格的要求，詳請參照第一點。5. 污水處理 目前隨著節(jié)能環(huán)保工作的推進(jìn)，各地區(qū)對環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，特別是許多沿海河流地區(qū)。氯離子的含量通常做為一個重要的標(biāo)準(zhǔn)被列入其中。6. 氯離子對電廠脫硫石膏脫水效果目前我國脫硫石膏的綜合處理和應(yīng)用已起步，利用前景蘊藏著巨大的市場機(jī)遇。應(yīng)用實踐證明脫硫石膏是一種品位較高的寶貴資源，它可以代替天然石膏使用，價格較低，適合于不同用途的石膏建材制品的生產(chǎn)。處理后的脫硫石膏是一種比天然石膏還要好的膠凝材料。但如果脫硫石膏品質(zhì)控制不好，可能會對石膏的應(yīng)用產(chǎn)生影響。因此工業(yè)上對其各項品質(zhì)有一定的要求，其中含水率要求不大于12%。鍋爐脫硫廢水漿液中氯離子含量對電廠脫硫石膏脫水效果存在一定影響。結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)隨漿液中氯離子含量的升高，脫硫石膏脫水越來越困難，含水率呈上升趨勢。7. 在酸性光亮銅電鍍生產(chǎn)中，槽液內(nèi)氯離子含量內(nèi)超過80 ppm時，會使鍍層光澤下降，有時甚至?xí)纬陕然瘉嗐~沉淀，此物沉積在陰極上便成毛刺。通常電鍍廠采用自制純水的方法來消除氯離子的影響。8. 在RO膜制水過程中，可以運用在預(yù)處理過程中，當(dāng)氯離子含量較高時，會導(dǎo)致RO膜堵塞，增大RO膜的負(fù)擔(dān)。在預(yù)處理時加入除氯劑，可以吸附水中的氯離子，由于RO膜的孔徑在0.1納米左右，形成的大分子結(jié)合物的鏈條型結(jié)構(gòu)的長度通?？梢赃_(dá)到100納米左右，能夠輕易的被RO膜過濾，避免了RO膜的堵塞，提高了出水率，并節(jié)約了制水成本。三、目前除氯離子的方法目前市場上不存在一種方法只處理水中的氯離子，而常用的方法為去除水中的所有陰性離子，或者就是直接通過RO、電離、蒸餾的方法獲取純凈的水。但是這兩種方法，在去除氯離子的同時，也去除了其它離子，在很多工業(yè)生產(chǎn)中，一些有用的離子必須被保留，因此無法使用傳統(tǒng)方法。離子交換法定義：為了完全除掉水中所含的離子，可以先經(jīng)過陽離子交換劑滲濾，再經(jīng)過陰離子交換劑滲濾，也可以用一個由強(qiáng)的陽離子交換樹脂與強(qiáng)的陰離子交換樹脂按等當(dāng)量密切混合而組成的床層進(jìn)行滲濾。 混合床需要再生時，可基于兩種類型樹脂的粒度與重度的差異，用水力分級法分開，分別進(jìn)行再生。RO膜反滲透法：一般水的流動方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓之后，將由高濃度流向低濃度，亦即所謂逆滲透原理。由于 RO 膜的孔徑0.5nm～1nm，一般肉眼無法看到，細(xì)菌、病毒是它的 5000 倍，而每個水分子的直徑0.3nm，因此只有水分子能夠通過。其余所有的離子、微生物都被過濾掉。高分子除氯劑加藥法：除氯劑采用當(dāng)今最先進(jìn)的是一種高分子納米技術(shù)，它以水為載體，在水中形成一種納米微粒的懸浮態(tài)，其分子大小在10～20個納米左右。該分子團(tuán)為一種松散的結(jié)構(gòu)，其官能團(tuán)能夠吸附氯離子，并形成一種穩(wěn)定的形態(tài)，最終形成的大型分子團(tuán)長度常常能夠達(dá)到幾百個納米。四、各種除氯離子方法比較

項目	離子交換法	RO膜反滲透法	藥劑法
設(shè)備	離子交換柱，設(shè)備大小視出水量而定	膜及附屬設(shè)備，大小視出水量而定	小型加藥泵或直接人工添加
一次性投入	高	很高	幾乎沒有
人力投入	調(diào)試維修人員	調(diào)試維修人員	幾乎沒有
設(shè)備管理	復(fù)雜	復(fù)雜	簡單
靈活性	低	低	高
出水率	80％以上	90％以上	100％
維修保養(yǎng)	定期使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿進(jìn)行反沖洗	添加阻垢劑，防止膜堵塞	不需要維修保養(yǎng)
廢液、廢渣	需要處理后排放	需要處理后排放	不需要處理
除氯效果	99％以上	99％以上	80％以上
綜合成本	10～20元左右	20～30元左右	10～20元左右
常用領(lǐng)域	工業(yè)純水	海水淡化	目前還需探索

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