化学中和法在紧急情况下,犹如 “救命稻草” 一般关键。以维生素 C 为例,每 10 升水加入 3 - 4 片维生素 C,将其碾碎并充分溶解后,短短 5 分钟内就能中和水中的余氯。这是因为维生素 C 具有还原性,能够与具有氧化性的氯气发生化学反应,将氯气转化为无害物质。硫代硫酸钠(大苏打)也具备类似功效,每 10 公斤水加入 1 克大苏打,搅拌均匀后,水即可立即使用。不过,在使用化学中和法时,必须精确控制用量,一旦过量添加,可能会给水质带来新的不良影响。氯离子与阻垢剂竞争,降低效率。宁夏循坏水除氯设施

氯离子的物化特性决定去除难度氯离子(Cl⁻)具有半径小(0.181nm)、水合能低(-364kJ/mol)的特性,使其在水中高度溶解且难以通过常规沉淀分离。与其他阴离子(如SO₄²⁻)相比,Cl⁻的电荷密度更低,与大多数金属离子形成的盐类(除AgCl、Hg₂Cl₂外)溶解度极高(如NaCl溶解度359g/L)。物化特性导致Cl⁻需依赖高能耗或高成本工艺去除,例如处理Cl⁻=1000mg/L的废水至<50mg/L,反渗透需压力>2.5MPa,而化学沉淀法需过量AgNO₃(摩尔比1.5:1)。上海循坏水除氯电化学除氯需控制pH在6-8范围。

头孢类生产废水含二氯甲烷(DCM)500-2000mg/L,传统空气吹脱法能去除30%且易造成VOCs污染。某药厂采用厌氧折流板反应器(ABR)+好氧颗粒污泥工艺:ABR阶段在HRT=24h、Eh=-350mV时,脱卤球菌(Dehalococcoides)通过还原脱氯将DCM转化为CH₄+Cl⁻,降解率92%;好氧段进一步氧化残余有机物。系统对Cl⁻总去除率达99.8%,沼气产率0.35m³/kgCOD。需注意pH需维持在6.8-7.2,否则脱卤酶活性受抑制。活性炭对Cl⁻的吸附容量通常低于5mg/g,但可有效去除余氯(HOCl/OCl⁻)。木质炭在pH=6时对HOCl吸附量达28mg/g,其机理为表面羧基的催化分解:C=O+HOCl→COOH+Cl⁻。某自来水厂用椰壳炭滤柱(EBCT=10min)将余氯从2mg/L降至0.05mg/L以下。当水中存在有机物时,腐殖酸会占据50%以上孔隙,导致Cl⁻吸附量下降70%。微波再生(800W,2min)可恢复90%吸附容量,但重复使用5次后比表面积从1200降至800m²/g。
含氯溶液中的氯离子对农作物的生长有着严重的危害。高浓度的氯离子会损害农作物的根系,影响根系对水分和养分的吸收,导致植株矮小、叶片发黄、生长缓慢,严重时甚至会导致农作物死亡。例如,一些靠近工业排放源的农田,由于灌溉水的含氯量过高,农作物的产量和品质都受到了极大的影响。所以,如果用于农业灌溉的水含氯量较高,必须进行除氯处理。对于高浓度的含氯废水,可以采用循环除氯工艺。例如,先将含氯废水和氯离子吸附剂通入一级处理罐进行混合,然后将一级处理后的氯离子吸附剂和碳酸钠溶液通入一级回收罐进行混合煅烧,得到一级复原的氯离子吸附剂,再将其用于二级处理罐进一步处理废水。这种工艺操作相对简单,氯离子的去除率可以达到97%以上,而且能够实现氯离子。循环水氯超标会加速微生物腐蚀。

强碱性阴离子交换树脂(如Amberlite IRA-900)的季铵基团(-N⁺(CH₃)₃)对Cl⁻选择性系数达2.5,交换容量1.8-2.2eq/L。某热电厂循环水处理中,树脂柱在流速20BV/h时可将Cl⁻从1500mg/L降至50mg/L,但SO₄²⁻共存时会竞争吸附(选择性比SO₄²⁻:Cl⁻=9:1)。再生采用5%NaOH溶液,消耗量约为Cl⁻摩尔量的1.2倍。新型耐氧化树脂(如接枝聚乙烯亚胺)在余氯10mg/L环境下使用寿命延长至7年,但交换容量降低15%。实际运行需监控树脂溶胀率,温度超过40℃会导致交联结构破坏。智能控制系统可优化除氯效率。上海源力循坏水除氯设施
零排放系统中氯离子易超饱和。宁夏循坏水除氯设施
在采用晾晒法给浇花用水除氯时,可以在装水的容器中漂浮一块泡沫板,这样能够加速氯的挥发。这是因为泡沫板能够增加水与空气的接触面积,使得氯气更容易逸出。另外,在水中加入木炭棒,还能吸附水中的重金属,进一步净化水质。在阳光直射的情况下,大约 6 小时左右,水的 pH 值可从 8.3 降至 6.8,更加接近植物适宜生长的酸碱度。比如,将自来水装入大盆,放入泡沫板和木炭棒,然后放在阳台阳光充足的地方,6 小时后,用这样处理后的水浇花,植物的叶片会更加油亮。宁夏循坏水除氯设施