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21世纪水处理技术革命性突破：高分子除氯剂一、咸潮（即氯离子的含量高）的定义及案例咸潮：是一种天然水文现象，它是由太阳和月球（主要是月球）对地表海水的吸引力引起的。当淡水河流量不足，令海水倒灌，咸淡水混合造成上游河道水体变咸，即形成咸潮。咸潮一般发生于冬季或干旱的季节，即每年十月至翌年三月之间出现在河海交汇处，例如长三角、珠三角周边地区。影响咸潮的主要因素有天气变化及潮汐涨退。尤其在天文大潮时，咸潮上溯的情况更为严重。另外，全球气候变化导致海平面上升过程让咸潮十分缓慢地增加，但长期的累积也在逐渐显现。2004年2月百年最猛“咸潮”侵袭广东中山造成严重供水不足咸潮加剧导致沿海城市频发水危机摘自：科技日报2010.09.07第7次咸潮今晨将袭击上海新闻晨报2007年01月09日2005广东沿海及珠江流域，出现42年来最强的咸潮，形成“守着珠江无水饮”局面。2004.10月大旱致海水倒灌，咸潮持续超过5个月，影响珠三角1,000多万人的饮用水。2003年底咸潮提前袭击珠海，持续7个多月，影响中山、珠海、番禺供水。2002年深圳受咸潮影响，街头排队买水的人随处可见。2000年广东出现建国以来最早的咸潮，中山最大自来水厂关闭，数十万人依靠消防车供水。1999年几十年罕见的咸潮袭击羊城，广州4家自来水厂被迫间歇性停产。1998年广东出现50年一遇的大旱，珠三角部分地区海水倒灌，咸潮造成中山市大面积停水。以上资料来自互联网二、氯离子的危害1. 氯离子对不锈钢材料的腐蚀：压力容器的材料多为304、316不锈钢材质，在压力容器水压试验时，国家标准氯离子的浓度为小于25ppm。然而上海地区自来水中的氯离子浓度在100ppm左右，这样就不能采用自来水进行水压试验，因此，现在的解决方法为购买脱盐水进行水压试验。这种方法的成本相对来说比较贵，每吨脱盐水的价格在200元左右。采用高分子除氯剂处理后的自来水每吨成本降低到20元左右。2. 氯离子对碳钢材质的腐蚀：“在流动和充分充气的谈水中，当氯离子的浓度从0增加到500ppm时，碳钢的腐蚀形态主要为孔蚀，碳钢的腐蚀速度随水中氯离子浓度的增加而增加。氯离子浓度在0～200ppm的范围内时，碳钢单位面积上的蚀孔数随氯离子的浓度的增加而增加。当氯离子浓度大于500ppm时，碳钢表面出现溃疡状腐蚀。”摘自《工业水处理技术》第二版P86页。3. 锅炉水处理 工业蒸汽锅炉在运行的过程中不断的蒸发与浓缩，随着时间的积累，锅炉炉内水的氯离子含量严重超标，如不能及时去除，这样会给锅炉安全、经济的运行带来很大的危害。当工业蒸汽锅炉炉内水中氯离子的含量超过800 ppm时，会在锅炉管路的内壁出现晶间腐蚀现象。并造成大量的胶体粒子随着热流上升到锅炉水的气液平衡界面，导致炉内水分子蒸发时产生聚集现象，胶体粒子与水分子通过氢键作用紧密的包裹在一起，宏观上表现为在气液平衡界面生成既不易破裂、又难以合并变大的微小气泡。这些气泡在蒸发面上不断聚集，最终形成一层“泡沫”层。“泡沫”层将蒸气与液态水隔开，液态水中的热流不断上涌，引起炉水发泡、起沫甚至汽水共腾，造成锅炉假水位，导致锅炉脱水的事故隐患。另外，工业蒸汽锅炉炉内水中氯离子的含量严重超标时产生的水蒸汽夹带较多的水分、盐类及其它杂质。这些杂质会在过热器、蒸汽管道和用汽设备内积盐，不仅影响传热，降低热效率，还会损坏设备，造成事故。根据锅炉水质标准，锅炉水氯离子的浓度需小于900ppm。4. 冷却循环水处理 当被冷却设备的材料为不锈钢时，氯离子的含量有着严格的要求，详请参照第一点。5. 污水处理 目前随着节能环保工作的推进，各地区对环保要求越来越严格，特别是许多沿海河流地区。氯离子的含量通常做为一个重要的标准被列入其中。6. 氯离子对电厂脱硫石膏脱水效果目前我国脱硫石膏的综合处理和应用已起步，利用前景蕴藏着巨大的市场机遇。应用实践证明脱硫石膏是一种品位较高的宝贵资源，它可以代替天然石膏使用，价格较低，适合于不同用途的石膏建材制品的生产。处理后的脱硫石膏是一种比天然石膏还要好的胶凝材料。但如果脱硫石膏品质控制不好，可能会对石膏的应用产生影响。因此工业上对其各项品质有一定的要求，其中含水率要求不大于12%。锅炉脱硫废水浆液中氯离子含量对电厂脱硫石膏脱水效果存在一定影响。结果表明，在一定范围内随浆液中氯离子含量的升高，脱硫石膏脱水越来越困难，含水率呈上升趋势。7. 在酸性光亮铜电镀生产中，槽液内氯离子含量内超过80 ppm时，会使镀层光泽下降，有时甚至会形成氯化亚铜沉淀，此物沉积在阴极上便成毛刺。通常电镀厂采用自制纯水的方法来消除氯离子的影响。8. 在RO膜制水过程中，可以运用在预处理过程中，当氯离子含量较高时，会导致RO膜堵塞，增大RO膜的负担。在预处理时加入除氯剂，可以吸附水中的氯离子，由于RO膜的孔径在0.1纳米左右，形成的大分子结合物的链条型结构的长度通常可以达到100纳米左右，能够轻易的被RO膜过滤，避免了RO膜的堵塞，提高了出水率，并节约了制水成本。三、目前除氯离子的方法目前市场上不存在一种方法只处理水中的氯离子，而常用的方法为去除水中的所有阴性离子，或者就是直接通过RO、电离、蒸馏的方法获取纯净的水。但是这两种方法，在去除氯离子的同时，也去除了其它离子，在很多工业生产中，一些有用的离子必须被保留，因此无法使用传统方法。离子交换法定义：为了完全除掉水中所含的离子，可以先经过阳离子交换剂渗滤，再经过阴离子交换剂渗滤，也可以用一个由强的阳离子交换树脂与强的阴离子交换树脂按等当量密切混合而组成的床层进行渗滤。 混合床需要再生时，可基于两种类型树脂的粒度与重度的差异，用水力分级法分开，分别进行再生。RO膜反渗透法：一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度，水一旦加压之后，将由高浓度流向低浓度，亦即所谓逆渗透原理。由于 RO 膜的孔径0.5nm～1nm，一般肉眼无法看到，细菌、病毒是它的 5000 倍，而每个水分子的直径0.3nm，因此只有水分子能够通过。其余所有的离子、微生物都被过滤掉。高分子除氯剂加药法：除氯剂采用当今最先进的是一种高分子纳米技术，它以水为载体，在水中形成一种纳米微粒的悬浮态，其分子大小在10～20个纳米左右。该分子团为一种松散的结构，其官能团能够吸附氯离子，并形成一种稳定的形态，最终形成的大型分子团长度常常能够达到几百个纳米。四、各种除氯离子方法比较
| 项目 | 离子交换法 | RO膜反渗透法 | 药剂法 |
| 设备 | 离子交换柱，设备大小视出水量而定 | 膜及附属设备，大小视出水量而定 | 小型加药泵或直接人工添加 |
| 一次性投入 | 高 | 很高 | 几乎没有 |
| 人力投入 | 调试维修人员 | 调试维修人员 | 几乎没有 |
| 设备管理 | 复杂 | 复杂 | 简单 |
| 灵活性 | 低 | 低 | 高 |
| 出水率 | 80％以上 | 90％以上 | 100％ |
| 维修保养 | 定期使用强酸、强碱进行反冲洗 | 添加阻垢剂，防止膜堵塞 | 不需要维修保养 |
| 废液、废渣 | 需要处理后排放 | 需要处理后排放 | 不需要处理 |
| 除氯效果 | 99％以上 | 99％以上 | 80％以上 |
| 综合成本 | 10～20元左右 | 20～30元左右 | 10～20元左右 |
| 常用领域 | 工业纯水 | 海水淡化 | 目前还需探索 |
