山東昌邑二氧化氯發生器維護管理

山東昌邑二氧化氯發生器維護管理

本文從對二氧化氯性質、化學法二氧化氯制取、發生器原理及應用出發，著重闡述二氧化氯發生器的維護管理，解決生產中突出的實際問題。

飲用水消毒劑作為水質控制的一個重要環節，其效果令人關注，尋找一種廣譜殺菌能力、消毒性能持久、副產物特別是有毒副產物較少、使用安全、方便的消毒劑是大家的共同關心的目標。隨著我國經濟的高速發展，人民生活水平的提高，一方面，人們對水質的要求越來越高，另一方面，發展經濟的同時，造成的環境污染問題也日趨嚴重。而我國目前絕大多數水廠還是沿用傳統的混合、絮凝、沉淀、過濾、氯消毒水處理工藝，氯消毒對去除水中的有機物效果不理想，還會生成20多種副產物，包括三鹵甲烷THMs 等致癌物質。有一些凈水廠為此增加了深度處理構筑物（活性炭吸附技術）或預處理構筑物（生物預處理）等，但大都有投資高，占地大的缺點。

隨著歐美國家在水廠和其他行業廣泛使用二氧化氯和國內對其在消毒方面的認識和研究的加深，二氧化氯正逐步成為氯消毒的替代物。二氧化氯作為新型消毒劑，具有多方面的優勢：殺菌能力強、消毒性久、副產物少、不生成三鹵甲烷等致癌物，還可去除水中色度、臭味、藻類、鐵、錳等，世界衛生組織已將其列為AI 級、廣譜、安全消毒劑，二氧化氯已成為上*的氯系列消毒劑的更新換代產品。它的應用領域也越來越廣闊，包括工業、農業、食品加工業、冷卻水處理、印染污水處理、醫療衛生、環保等各領域。但是，二氧化氯領域行業的標準化及二氧化氯更科學合理的制備、使用和貯運安全性等問題已日顯重要，這方面還有大量的工作要做。

1、二氧化氯的主要物理化學性質

二氧化氯在常溫下是黃綠色至橘黃色氣體，具有與CL2相似的刺激性氣味；比空氣重，其氧化能力為氯的2.6 倍，具有較強的滅菌能力。二氧化氯易溶于水，其溶解度是CL2的5 倍，它在水中是純粹的溶解狀態，不易發生水解反應，所以它的消毒作用受水的pH值影響極小，二氧化氯易揮發，其液態和氣態極不穩定，溫度升高、曝光或與有機質接觸均會發生爆炸。由于二氧化氯對壓力、溫度和光線敏感，不能壓縮進行液化儲存和運輸，一般都是現場制取和使用。

2、二氧化氯的消毒機理

2.1二氧化氯與無機物的反應：二氧化氯可將水中溶解的還原態鐵、錳氧化，對去除鐵、錳很有效。反應式如下：

2ClO2+5Mn2++6H2O → 5MnO2+2Cl-+12H+（1）

ClO2+5Fe(HCO3)2+3H2O → 5Fe(OH)3+10CO2+Cl-+H+（2）

2.2二氧化氯與有機物的反應：二氧化氯與有機物的反應較復雜，主要發生氧化反應，其產物主要有酸、醇、環氧化物等。二氧化氯與酚反應不會生成有異味的氯酚。二氧化氯與腐植酸反應，不會生成三鹵甲烷THMs 等有機鹵代物。

2.3據有關專家研究，二氧化氯對細菌的細胞壁有較強的吸附和穿透能力，從而有效破壞細菌內含巰基的酶，可快速控制微生物蛋白質的合成，故二氧化氯對細菌、病毒等有很強的滅活能力。二氧化氯不與氨反應，故氨氮含量高的水采用二氧化氯消毒仍可保持其全部殺菌能力。這些細菌除一般細菌外，還有包括大腸桿菌、異細菌、鐵細菌、脊髓灰質炎菌病毒、肝炎病毒、蘭伯氏賈第蟲胞囊、等。

3、化學法二氧化氯制取方法及應用

目前常用化學方法制取ClO2 主要有下面幾種：

（1）鹽酸與亞氯酸鈉反應

5NaClO2 ＋４HCl ＝5NaCl ＋ 4ClO2 ＋２H2O

（2）鹽酸與氯酸鈉反應

2NaClO3 ＋ 4HCl ＝ 2NaCl ＋ 2ClO2 ＋ Cl2 ＋２Ｈ 2O

（3）液氣混合反應

2NaClO2 ＋ Cl2 ＝ 2NaCl ＋ 2ClO2

由于亞氯酸鈉價格昂貴，方法（1）、（3）的成本與運行費用較高，難以在飲用水中推廣使用。目前國內許多廠家研制出使用Naclo ３和H2SO4 或HCl 反應制取二氧化氯的發生器，該設備生產規模較小，設備簡單，便于操作和實現自動化。原料價廉易得，適用于給水處理中生產應用，許多中小型水廠都使用此設備生產二氧化氯。該種發生器產生的混合氣體中二氧化氯占70％，其余30％為CL2。用戶再根據需要將氣體純化：

2NaClO2 ＋ Cl2 ＝ 2NaCl ＋ 2ClO2

使用純化器后二氧化氯的含量可達95％。

4、二氧化氯發生器各系統的運行與維護管理

濰坊山水環保機械設備有限公司制造的山水牌化學法二氧化氯發生器，主要由原料投加系統、反應系統、控制系統、成品投加系統等幾部分組成，其主要設備有：原料攪拌及貯存箱、反應器、投加計量泵、恒溫控制器、多功能保護器、水射器等，整套系統結構簡單，操作簡便，采用負壓暴氣工作，反應效率高，安全性能高，具有斷水、斷電、過溫等安全保護功能。

在近幾年的生產實踐中，使用化學法二氧化氯發生器生產二氧化氯，遇到了棘手的問題：

（一）產氣量不足；

（二）加氯間消毒劑味道大；

（三）加氯間、貯酸間設備設施腐蝕嚴重；

（四）單向控制閥失靈；

（五）投加計量泵故障或計量不準確。

為此，我們通過對存在的問題逐一改進和完善后，達到了預期的效果，成效非常明顯。具體做法如下：

4.1針對產氣量不足的情況

在生產中常遇到的問題原水水質沒有發生大的異常變化，但按正常量投加二氧化氯，余氯就是上不來。主要原因可能是原料供應不足、暴氣不夠造成。對此，我們在原料供應不足上采取改進措施是定期用量杯對氯酸鈉和鹽酸的投加計量泵投加的原料量進行測算，是否達到規定的投加比例量；在暴氣不夠上，重新改接原水射器壓力管到出廠水的壓力管上，讓壓力管上的水壓大于0.3MPa，同時在壓力管上安裝一過濾網，過濾管道中的雜物，并每周定期清洗。通過這些措施，成功解決了產氣量不足的問題。

4.2針對加氯間消毒劑味道大，設備設施腐蝕嚴重

加氯間消毒劑味道大，主要氣體有酸霧、二氯化氯、CL2等揮發物，zui主要的是二氧化氯發生器出現故障時的漏氯，產生的原因主要有水射器堵塞、暴氣室出口堵塞、水壓偏低、管道漏氣等，對加氯間的設備設施腐蝕嚴重，尤其是控制系統的電子配件。如何降低或解決腐蝕問題，我們設計了一套簡易漏氯吸收裝置，具體做法是：將加氯間五臺二氧化氯發生器的溢流管相互并聯并通過一條總管連接到一個小型收集箱，在收集箱內的上部安裝一個漏氯報警探頭，在每條溢流管的zui低處設置一個存水灣，平時注滿水。當發生漏氯事故時，由于大氣壓作用，泄漏的氣體在收集箱內被迅速反抽入其他輸氯管道中，使整個工作間無CL2彌漫，保護了作業環境，同時在漏氯發生時，值班人員能在zui短時間內得到漏氯報警信號，及時進行處理。

4.3貯酸間、加氯間設備設施腐蝕嚴重

鹽酸具有較強的揮化性能，每次卸酸和鹽酸罐內鹽酸波動時，會形成大量酸霧，對周邊環境、設施影響很大，附近居民經常投訴。我們做了一項小技改，基本解決了酸霧的影響，具體做法是：利用水射器的抽吸作用，從鹽酸罐頂zui高處引出一條DN20 管道，與高壓水管的水射器連接，水射器兩端各安裝一組球閥，調節水射器的真空度，酸霧多時，閥門根據酸霧多少來調節開啟度。當卸酸和鹽酸罐內鹽酸波動產生酸霧時，利用水射器的抽取作用，迅速將酸霧吸收，與高壓水綜合，有效地保護了設備。

4.4單向控制閥失靈，復位不到位

單向控制閥一失靈，反應罐內就不能形成負壓，高壓水通過水射器就反向進入反應罐，二氯化氯發生器就沒辦法正常生產，反應罐內壓力迅速增加，壓力由負壓變成正壓，這時反應罐的混合溶液就通過溢流管向外排放，既影響生產，又造成環境污染。單向控制閥失靈的主要原因是復位不到位置，造成系統漏氣。我們根據單向閥的幾何形狀，進行了改進：一是用PVC 棒代替原因的PVC 管，增加單向閥的重量；二是將單向閥的底部密封部分由圓柱狀改為圓椎體，增加與管道結合的嚴密性，防止單向閥打偏。經過改進，有效地解決了復位不到位的問題，降低了事故發生的概率。

4.5 投加計量泵故障或計量不準確

計量泵故障或計量泵計量不準確，影響二氧化氯正常的生產，我們除了加強巡檢，加強計量泵出液量監測外，還在原加氯系統投加點處增設了一個投加取樣點，通過在線儀實行實時監控，*時間掌握投加、計量不準確的問題。

山東昌邑二氧化氯發生器維護管理

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