HCZY-1000二氧化氯發(fā)生器

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二氧化氯發(fā)生器采用lv酸鈉和鹽酸為原料進行反應，

反應式如下：

NaClO3+2HCl=ClO2+1/2Cl2+NaCl+H2O

由上式可以看出，在二氧化lv產生的同時還有約占二氧化lv產量一半的lv氣發(fā)生，實驗結果表明，本工藝中二氧化lv的有效轉化率一般只有50%左右，并且受到反應溫度和鹽酸濃度的影響。要提高二氧化lv的轉化率，必需保持較高的反應溫度（約70OC）和加大鹽酸的過剩量，但這同時又會導致lv氣產率的提高，使反應產物中lv氣的含量增大。這個矛盾在穩(wěn)定態(tài)二氧化lv的工業(yè)化大規(guī)模生產上，可以通過多級加溫，空氣逆向逐級吹脫的方式來富集二氧化lv，但在水廠應用的小型二氧化lv設備（小于10kg/h）上，則很難解決。

由于lv氣的大量存在，嚴格講已經(jīng)失去了二氧化lv投加的zui基本的意義，即降低水中三lv甲烷的含量。并且由于lv酸鈉的轉化率在實際運行中通常不足50%，這使得當投加量較高時，水中剩余的ClO3—的濃度較高。正是以上諸多原因，在國外有關水廠二氧化lv應用的資料中，還未有上述lv酸鈉工藝的報道。

在我國，目前以lv酸鈉工藝為基礎的二氧化lv發(fā)生器仍是市場上的主導產品之一，并在許多水廠中得以運行。其主要是由于以下兩方面的原因。

1）我國對應用于水廠的二氧化lv發(fā)生器，從設備選型、產品檢驗、設計規(guī)范到處理水質，都還沒有統(tǒng)一的國家標準。對二氧化lv的使用仍不規(guī)范。多數(shù)使用二氧化lv的水廠，在設備檢驗和出水檢測上仍使用與lv氣相同的指標，如有效lv、余lv等。

2）由于我國經(jīng)濟總體水平還處于發(fā)展中國家的水平，運行成本仍是目前水廠工藝選型的主要制約因素。以制取1kgClO2來計，亞lv酸鈉法的成本約為30元，lv酸鈉法約20元。相差近1倍。這也是lv酸鈉法得以廣泛使用的主要原因之一。

對二氧化lv發(fā)生器的應用評價標準，zui終將會以處理水的水質標準為依據(jù)。lv酸鈉工藝由于其本身的工藝缺陷，在應用上會受到很大的限制。

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據(jù)國外資料顯示，國外水廠中以此工藝為基礎的發(fā)生器的應用約占70%。而國產設備在水廠中的應用還未見報道，這主要是由于以下兩方面的原因：

1）我國目前二氧化lv的應用仍主要集中在中小型水廠，尤其是縣級左右的小水廠，二氧化lv的需要量一般在300-1000g/h上下。對這部分水廠，操作簡單，使用安全是選擇二氧化lv的主要因素，而該工藝所含有的加lv系統(tǒng)無疑會增加系統(tǒng)的復雜程度，加大設備投資和管理水平，因此對中小型水廠來說，該工藝并無優(yōu)勢。

國外二氧化lv廠商多數(shù)也是加lv機的生產商，因此在設備配套和系統(tǒng)集成上比較容易。

另外，采用此工藝生成的二氧化lv產物的pH值接近中性?？梢暂^長時間保存，而不發(fā)生歧化反應，可以通過中間儲存箱實現(xiàn)一臺設備，多個投加點的復雜情況。如圖所示。

從以上對二氧化lv發(fā)生器的分析比較中可以看出，我國現(xiàn)在在二氧化lv的應用上還存在著很多問題。對二氧化lv發(fā)生裝置的認識和評價還不完善，對作為評價基礎的指標體系還未建成。

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與投加lv氣不同，lv氣投加只是單一藥劑的定量投加，自動化程度的高低只會影響量的準確與否。而二氧化lv則是通過兩種藥劑的現(xiàn)場反應來制取，要想準確投加，必須對兩種藥劑進行計量、準確配比才能實現(xiàn)。否則，會因為配比不當而引起二氧化lv產率降低，副產物比率增加。降低消毒效果。嚴重時，會出現(xiàn)單藥劑投加而*失去消毒效果并污染水質。

從國外的應用來看，二氧化lv發(fā)生器的運行都采用自動化控制。通?？煞譃楣に囎詣踊刂坪驮O備運行自動化控制。這兩者通過一個控制系統(tǒng)來完成。其中工藝自動化是指通過外部信號（如處理水流量、剩余二氧化lv濃度等）對投藥量進行控制，以求達到zui適的投加量。而設備運行自動化是指關于設備本身正常運行的自動化控制，包括兩種藥劑的自動配比、故障自動報警及事故自動處理等。

我國目前二氧化lv發(fā)生器在水廠中應用的自動化程度還較低，一些中小型水廠的二氧化lv發(fā)生器的運行還*采用手動標定兩種藥液滴數(shù)來計量，*無法控制二氧化lv的產量和投加量。二氧化lv發(fā)生器是集物料計量、現(xiàn)場反應，定量投加于一體的消毒設備。設備的自動化程度直接關系到二氧化lv在產物中的產率，以及消毒水中副產物的殘留濃度。因此，筆者認為，在我國水廠推廣二氧化lv應用時，應改變以往片面重視設備投資的觀點，應重視設備本身自動化的程度，結合具體水源的特點選用合理的控制方式，才能取得*的處理效果和經(jīng)濟效益。

3二氧化lv使用方式的探討

所謂的二氧化lv使用方式，主要是指二氧化lv的投加點和投加量。二氧化lv作為強氧化劑和消毒劑，其性能要高于lv氣。因此，二氧化lv可以作為水廠的單一消毒劑。但當考慮到不同消毒劑的特性及經(jīng)濟因素時，二氧化lv和其他消毒劑的聯(lián)合使用往往會取得更佳的處理效果和更低的處理成本。

一般二氧化lv作為單一消毒劑時，投加點應在過濾之后，并應在進入清水池前保證與原水的充分混合。投加量一般應控制在2ppm之內。對一些污染嚴重的水源，單獨采用二氧化lv消毒，會使投加量上升至3-5ppm，如在寧夏某水廠的應用實踐表明，單獨使用二氧化lv消毒時，要滿足出水衛(wèi)生指標合格的投加量平均為4.1ppm。這一方面增加了水廠的制水成本，另外也大大增加了消毒后出水中剩余亞lv酸根的含量。因此在這種情況下，采用兩種消毒劑聯(lián)合投加會取得*的處理效果。常見的這種組合消毒工藝如下圖所示。

作者認為圖中工藝流程對某些污染較重的水源具有較大的推廣價值，這個工藝具有以下兩大優(yōu)點。一是二氧化lv在混凝前與混凝劑同時投加，不僅可以通過氧化作用去除水中能產生三鹵甲烷前體物（如腐殖酸和黃腐酸等等），還可以改善膠體顆粒帶電性能，從而達到助凝作用。使沉淀、過濾的處理效率得到提高。預氧化投加二氧化lv的量一般控制在0.5-1.0ppm。二是濾后投加lv氣作為消毒劑，用來控制水中的細菌學指標。lv氣的投加量可以降低，不僅zui大程度減少了水中三鹵甲烷的形成量，也可保證水中余lv持續(xù)的殺菌活力，操作檢測簡單，運行費用低。

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