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永州市化學二氧化氯發生器

1法ClO2發生器和亞法ClO2發生器

（1）法ClO2發生器

采用為原料的二氧化氯發生器主要反應工藝R5法和R2法：

R5法：    2NaClO3+4HCl→2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O                 （3.1）

R2法：   2NaClO3+2NaCl+2H2SO4→2ClO2+Cl2+2Na2SO4+2H2O          （3.2）

法二氧化氯發生器是90年代初一些單位為適應我情，開發出的民用ClO2發生設備。這種發生器特點是原料低，反應產物是ClO2與Cl2的混合體。其設備，售價低于外產品以及電解法二氧化氯發生器，消毒每噸飲用水在0.015～0.017元。這種發生器缺點是用酸較多，反應產物比較復雜，生成的ClO2量占總效產物（ClO2+Cl2）量的比例較低（多在60％左右）。如果反應條件控制不好，原料比例不當，ClO2得率和純度會更低，未轉化反應的濃度較高，殘留在飲用水中可能對人體造成不良影響。外使用ClO2對飲用水消毒時，要求總殘留物（即ClO2及其還原物ClO2－、未反應的等）濃度不能過1PPm。如果法發生器反應轉化率不高，殘留物濃度將過限值。盡管如此，我們認為只要控制得當，使原料的轉化率達到70%左右，法發生器在目前一定時期內還是能夠滿足水消毒的需要的。需要指出的是，這種產品，屬于一種過渡產品，今后隨著人們承受力和衛生要求的提高，會逐漸向較高純度的轉化。

（2）亞法ClO2發生器

這是一種采用亞（NaClO2）為主要原料ClO2發生器，其主要反應工藝：

5NaClO2+4HCl→4ClO2↑+5NaCl+2H2O                              （3.3）

2NaClO2+Cl2→2ClO2↑+2NaCl                                     （3.4）

2NaClO2+NaClO+2HCl→2ClO2↑+3NaCl+H2O                       （3.5）

亞法是外飲用水消毒用二氧化氯發生器的主要工藝方法。外多采用式（3.5）的工藝，亞在活性氯（或NaClO）和酸的下通過氧化還原反應生成二氧化氯。而較常用的是NaClO2+HCl工藝，該方法反應工藝簡單，耗酸量少，亞轉化率高，ClO2純度可達90％以上。亞法的主要缺點是原料成本較高，用該方法每噸飲用水消劑至少5分錢以上，因此，我水處理目前行業還不能完接受。但產物中ClO2的純度較高的優點，使得該法也一定的空間。

2正壓式和負壓式二氧化氯發生器

(1) 正壓式二氧化氯發生器

正壓式二氧化氯發生器[3]由南京理工大學科研人員于1998年初在*推出。該種發生器采用計量泵正壓輸送原料、正壓反應和正壓投加藥液。點是可在正壓條件下反應生成消毒劑，直接投加到帶壓的水體中。若與供水泵聯動，或與余氯在線檢測儀表聯用，可方便的實現自動比例投加消毒劑。開發這種正壓式發生器初衷是為解決深井泵水泵后直接投加消毒劑問題。從效果看這種發生器不但能解決深井水消毒、高層水箱水塔水消毒，用于其它場合也比負壓式設備*。其具的，，便于控制等優點，尤其受到使用者的好評難度在于確保正壓下操作安，以及設備所用材質的性、可靠性。

(2) 負壓式二氧化氯發生器

負壓式二氧化氯發生器[4]是相對正壓式二氧化氯發生器而言的。1998年之前，的化學法二氧化氯發生器多為負壓式發生器。它具負壓進料、負壓曝反應、負壓吸收、負壓投加等環節，程負壓，較高的安性和可靠性。這種類型的發生器以南京理工大學的CPF-B系列和山大華的908系列發生器為代表。負壓式反應工藝的采用，主要是基礎安上的考慮。由于ClO2是不穩定的體物質，若與空混合很容易產生爆炸。另外，ClO2體具*的刺激性和腐蝕性，若發生滯漏，易對操作人員和環境造成危害。因此，反應器的程負壓反應工藝較好地解決了ClO2泄露的問題。

    負壓式設備主要通過水射器形成真空，在反應系統內產生負壓，從而將原料吸入，將反應產生的ClO2經水射器與水混合帶出。這種工藝的缺點是壓力水才能工作，壓力水欠壓或斷流，將造成系統欠載或法工作。另外負壓設備進料多采用轉子流量計進行，這種流量計很難實現自動監控，限制了設備與在線余氯檢測系統的聯動，因此也限制了其的范圍的擴大。

3復合型和高純型二氧化氯發生器

(1)復合型二氧化氯發生器

    所謂復合型二氧化氯發生器是指反應產物中ClO2和Cl2混合物的二氧化氯發生設備。復合型二氧化氯發生器多采用、鹽酸或、氯化鈉、硫酸為原料，反應生成ClO2和Cl2混合物，理論上，反應產物中ClO2占66%，Cl2占34%。由于產物效成分中Cl2含量較多，“復合式”由此得名，反應式見式（3.1）、（3.2）。由于是以為主原料，故ClO2的制備成本相對較，每克ClO2成本在0.01元左右。若以效氯計每克效氯成本僅為0.003元。復合法的缺點是NaClO3的轉化率較低，副產物Na2SO4或NaCl較多。在飲用水處理中，必須考慮ClO2投加量及引入水中的殘留的NaClO3、副產物Na2SO4或NaCl的量，以不使其過衛生規準為宜。

(2)高純二氧化氯發生器

“高純”二氧化氯發生器是相對于“復合”法而言的。一般之發物的效成分中，ClO2占ClO2+Cl2總質量的90%以上，反應所采用的工藝主要是亞法。反應式：

5NaClO2+4HCl→4ClO2↑+5NaCl+2H2O                            

2NaClO2+Cl2→2ClO2↑+2NaCl                                     

2NaClO2+NaClO+2HCl→2ClO2+3NaCl+H2O                          

近年來又出現甲醇還原方法（R8法[1]） 的發生器 

12NaClO3+3CH3OH+8H2SO4→12ClO2+3HCOOH+4Na3H(SO4)2+9H2O       

副反應：

 6NaClO3+CH3OH+45H2SO4→6ClO2+CO2+5Na3H(SO4)2+2H2O           

亞法早是外商用ClO2發生器常用反應工藝，目前主流“高純”二氧化氯發生器多采用此法，甲醇法相對較少。由于亞是由工業上出的ClO2用堿吸收而制得的，吸收反應見式。

2NaOH+2ClO2+H2O2→2NaClO2+O2↑+H2O                     

可見，由NaClO3制備ClO2到ClO2吸收制備NaClO2，后再用NaClO2發生ClO2比直接從NaClO3制備ClO2多了2個過程，因而NaClO2法ClO2的發生成本顯然高于NaClO3法。根據實際分析[2]，NaClO2法的成本是NaClO3法的2.5倍。這樣盡管NaClO2法發生器ClO2純度較高，但目前還法面推廣。

另外，采用蔗糖為還原劑的NaClO3法小型商用高純ClO2發生器已見報道[5]。該法稱，其制取的ClO2純度可達95%以上，制取成本低，原料轉化*。但目前市場上尚未大規模，待進一步考察。

   二氧化氯不穩定的物理性決定其法大批量儲存。二氧化氯必須現場生成、現場使用。
*的安性
◆ 二氧化氯發生器是一個的自動閉環系統，化學藥劑的反應過程完是在封閉的反應器中進行，而加藥過程又是在封閉的混合器中完成，從而使系統避免了泄漏的可能。
◆ 整個系統配一個可以、安投藥量的流量，同時也可檢測旁路中的水流量。化學藥桶配備一套浮子開關，當不足時能夠及時發出報警信號。
◆ 系統中還備通風管路和殘液出管路，其。

通過微處理器控制的二氧化氯發生器的發生量可直接在表盤上設定。當設備采用自動方式時，投加量可預先設定，lcd控制顯示器可提供當前二氧化氯發生量及流經主水管流量等信息。此外，二氧化氯器還可根據待處理水量的大小，通過測控儀表其發生量。
用途
詳細用途
用作氧化劑、脫臭劑、殺生劑、保鮮劑、漂白劑等。 二氧化氯 消毒劑二氧化氯因為其具殺菌，對人體及動物沒危害以及對環境不造成二次污染等點而備受人們的青睞。二氧化氯不僅是一種不產生致癌物的廣譜型殺菌消毒劑，而且還在殺菌、食品保鮮、除臭等方面表現出突出的效果。
二氧化氯還可以用于漂白，如紡織與造紙元采用漂白的都可以用二氧化氯替代。
它能很效地對抗病毒、細菌和包括梨形鞭毛蟲(giardia lamblia)與隱孢子蟲(cryptosporidium)等原生生物所引起的囊腫與卵囊。
從1956年比利時的布魯塞爾把自來水消毒劑由改成二氧化氯后，二氧化氯開始被地使用。
在襲擊紐奧良的颶風卡里娜過后，二氧化氯就被用來清除被洪水淹沒后房屋上的危險霉菌。而中也于2006年3月6日預告二氧化氯為自來水消毒劑。
 二氧化氯發生器是我消化吸收美技術，執行規準gb/t 20621-2006，同時結合我情和具體特點，在原各種消毒劑發生器的基礎上，在電材料、陽陰間距、電解面積、隔膜材料等方面作了反復的研究測試，精心設計而成。電解發生所產生的以c102為主，混c12、o3、h202等多種強氧化劑，具譜的氧化和殺菌能力，能殺滅水中各種芽孢病毒。經對市場上五大系列十三種消毒劑使用效果的試驗比較證明：c102效果很好，五分鐘內平均殺滅率100％。同時可以氧化水中機物及酚、fe2+、mn2+、cn-等物質，且不產生(致癌物質)、氯酚等。再經中預防醫學試驗證明，殺菌能力高于目前各類消毒劑，別在飲用水消毒上，毒理性。因此具的使用價值，達到了目前*水平。
■反應原理：2nacl+3h2o→clo2+cl2+2naoh+2h2
■使用原料：工業鹽（nacl）：gb/t5462-2003  精制工業鹽≧99.10%
■原料消耗：1克效氯消耗鹽（nacl）1.6g，耗電5.00w。
永州市化學二氧化氯發生器

化學法二氧化氯發生器分為兩類，一類為純二氧化氯消毒劑發生器，另一類為二氧化氯復合消毒劑發生器。顧名思義，純二氧化氯消毒劑發生器生成物的為二氧化氯，而二氧化氯復合消毒劑發生器生成二氧化氯等混合溶液。

一、二氧化氯發生器規格型號
化學法二氧化氯發生器的規格按設備的二氧化氯產量(g/h)區分確定。二氧化氯復合消毒劑發生器的規格按設備的效氯產量(g/h)區分確定。
二氧化氯發生器反應原理：
一類反應原理5NaCLO2+4HCL=4CLO2+5NaCL+2H2O或 2NaCLO3+H2O2+H2SO4=2CLO2+Na2SO4+O2+2H2O
二類反應原理：NaCLO3+2HCL+CLO2+1/2CL2+NaCL+H2o
高純法反應原理：2NaClO3+H2O2+H2SO4→2ClO2+Na2SO4+O2+2H2O
三、二氧化氯發生器選型
二氧化氯消毒劑發生器選型規則：每天污水量除以時間，再乘以投加量。
例如：某單位深井水水量為2400噸，時間為24小時，每小時污水量為100噸。按照投加量為4克/立方。
設備型號為：100立方污水*4克投加量=HB-400克

確定發生器的型號為：HB-400
四、二氧化氯發生器基本要求
1）、發生器的設計及電器設計應符合GB/T 4064 和GB 5083或相應的規準和組織的規準要求。
2）、發生器采用的PVC材料應符合GB 4219和QB/T 3802或相應的規準和組織的規準要求。
3）、發生器的應符合JB 2932或相應的規準和組織的規準的規定。
4）、發生器的反應系統應設置安裝置。
5）、各管道應泄漏現象。
6）、原料液輸送應連動裝置。
7）、發生器時所用原料yan酸、應符合相應規準的規定。
五、二氧化氯發生器技術要求
1）、二氧化氯消毒劑發生器
a) 發生器的二氧化氯產量應不低于額定值；
b) 發生器產生的消毒劑溶液中，二氧化氯（以效氯計）占總效氯的質量百分數不小于95%；
c) 主要原料如亞的轉化率不低于80%。
2）、二氧化氯復合消毒劑發生器
a) 發生器的效氯產量應不低于額定值；
b) 發生器產生的消毒劑溶液中，二氧化氯（以效氯計）占總效氯的質量百分數不小于55%；
c) 主要原料如、亞的轉化率不低于60%。
3）、在正常工況下，發生器的使用壽命不小于5 年，平均故障工作時間不少于8000h。
4）、發生器在正常工況下應具備良好的密封性，發生器在室內使用時（具備良好的通風條件，環境溫度以5℃～40℃為宜），室內環境中氯濃度應符合HJ/T 30的規定，其允許濃度應小于1mg/m。
5）、用于飲用水時，消毒后水中的亞氯酸根、氯酸根等原料殘留物的總量應不大于0.7mg/L。
六、產品規準
《化學法二氧化氯消毒劑發生器》HJ/T272－2006
《化學法復合二氧化氯發生器》GB/T 20621-2006

產品比較

1)二氧化氯消毒的優缺點

優點:具強氧化，不產生機氯化物(THMs) ;投放簡單方便;不受pH影響;經二氧化氯處理后，水中余氯穩定，防止再污染的;因氧化強，可除去水中的色和味，不與酚形成氯酚臭;對鐵、錳的除去效果較氯強。較Cl2;缺點:ClO2、管理一定的危險性;通常就地，就地使用;制取設備復雜;操作管理要求高。

2)次消毒優缺點

與Cl 2殺菌效果相同，能效殺菌。優點:毒，、管理危險性小。缺點:產生具致癌、致畸的機氯化物 (THMs) ;使水的pH值升高。

3)臭氧消毒的優缺點

殺菌和殺滅病毒的效果均很好。優點:強氧化能力，用量少，接觸時間短;pH值及氨的影響小;不影響水的感官性狀，同時還除臭、色、鐵、錳、酚等多種;除水中溴離子外，不產生機氯化物(THMs)。缺點:基建投資較大;高;水中O3不穩定，控制和檢測O3均需一定的技術，缺乏剩余消毒劑，出水剩余O3，因此需用二消毒劑。

4)液lv消毒的優缺點

能效殺菌，但殺滅病毒效果差。優點:處理水量較大時，單位水體的處理較低;水體氯消毒后能長時間地保持一定數量的余氯，從而具持續消毒能力;工藝簡單，技術成熟;綜合成本低，操作管理簡單。缺點:產生具致癌、致畸的機氯化物 (THMs) ，須采取相應的措施防止其產生;受pH值及氨的影響大。

5)紫外線的優缺點

消毒效果好，但對懸浮物濃度要求。優點:害的殘余物質;臭味;，易實現自動化;管理和維修低。缺點:電耗大;紫外燈管與石英套管需定期更換;對處理水的水質要求較高;后續殺菌。

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