一、二氧化氯发生器采用化学反应原理氯酸钠水溶液与盐酸在负压条件下，经供料系统定量输送到反应系统中，在一定的温度下经过负压曝气反应产生二氧化氯与氯气的混合气体，经吸收系统吸收后，形成一定浓度的二氯化氯混合消毒液，然后接入待处理水中。化学法二氧化氯用于污水处理系统的消毒及杀菌，具有优良的效果。化学法二氧化氯操作采用自动控制，减少劳动强度。消毒系统无需专人看管。潍坊科创环保设备有限公司联系电话:18766390509 联系人: 李国良氯气作为一种成熟的消毒剂已有百年的应用历史，但近年来由于源水水质的恶化，氯化消毒所引发的环境健康问题以逐渐引起人们的重视。为解决这一问题，自七十年代以后，氯化消毒的替代品研究逐渐深入，二氧化氯就是其中的替代物之一。鉴于二氧化氯的消毒优势，目前欧洲已有数千家水厂采用二氧化氯作为消毒剂，美国也有400余家水厂在消毒工艺中增加了二氧化氯。我国饮水处理厂在二氧化氯的应用方面，起步较晚，发展也较慢，从九十年代以后，二氧化氯发生器才开始在一些中小型水厂中加以应用。目前为改善水厂氯消毒所带来的一些问题，二氧化氯发生器的应用已逐渐引起人们的关注，一些新建水厂已开始直接选用二氧化氯发生器取代加氯机，另外一些存在氯消毒问题的老水厂也在考虑用二氧化氯对氯气进行改造。1 二氧化氯制取工艺的探讨二氧化氯性质活泼，不易贮存和运输，目前国内外饮水使用二氧化氯都采用现场制备的方式，能现场制备二氧化氯的装置叫做二氧化氯发生器。通常水厂使用的二氧化氯发生器都采用化学反应的原理进行制备，根据采用原料的不同，可分为亚氯酸钠工艺和氯酸钠工艺。1.1 氯酸钠工艺采用氯酸钠和盐酸为原料进行反应，反应式如下：NaClO3 + 2HCl = ClO2 + 1/2Cl2 + NaCl + H2O由上式可以看出，在二氧化氯产生的同时还有约占二氧化氯产量一半的氯气发生，实验结果表明，本工艺中二氧化氯的有效转化率一般只有50%左右，并且受到反应温度和盐酸浓度的影响。要提高二氧化氯的转化率，必需保持较高的反应温度（约70OC）和加大盐酸的过剩量，但这同时又会导致氯气产率的提高，使反应产物中氯气的含量增大。这个矛盾在稳定态二氧化氯的工业化大规模生产上，可以通过多级加温，空气逆向逐级吹脱的方式来富集二氧化氯，但在水厂应用的小型二氧化氯设备（小于10kg/h）上，则很难解决。由于氯气的大量存在，严格讲已经失去了二氧化氯投加的基本的意义，即降低水中三氯甲烷的含量。并且由于氯酸钠的转化率在实际运行中通常不足50%，这使得当投加量较高时，水中剩余的ClO3— 的浓度较高。正是以上诸多原因，在国外有关水厂二氧化氯应用的资料中，还未有上述氯酸钠工艺的报道。
在我国，目前以氯酸钠工艺为基础的二氧化氯发生器仍是市场上的主导产品之一，并在许多水厂中得以运行。其主要是由于以下两方面的原因。（1）我国对应用于水厂的二氧化氯发生器，从设备选型、产品检验、设计规范到处理水质，都还没有统一的国家标准。对二氧化氯的使用仍不规范。多数使用二氧化氯的水厂，在设备检验和出水检测上仍使用与氯气相同的指标，如有效氯、余氯等。（2）由于我国经济总体水平还处于发展中国家的水平，运行成本仍是目前水厂工艺选型的主要制约因素。以制取1kgClO2来计，亚氯酸钠法的成本约为30元，氯酸钠法约20元。相差近1倍。这也是氯酸钠法得以广泛使用的主要原因之一。（3）对二氧化氯发生器的应用评价标准，终将会以处理水的水质标准为依据。氯酸钠工艺由于其本身的工艺缺陷，在应用上会受到很大的限制。1.2 亚氯酸钠工艺亚氯酸钠工艺常见的反应原理有以下两种：（1）5NaClO2 + 4HCl = 4ClO2 +5NaCl +2H2O（2）2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl反应式1是一个自氧化还原反应，亚氯酸钠既是氧化剂又是还原剂，盐酸是酸化剂。因此，理论上有20%的亚氯酸钠被还原成NaCl，如果以亚氯酸钠转化为二氧化氯为有效转化来计，其有效转化率只有80%。但从产物中二氧化氯的实际收率来看，通常可以达到95%以上。反应式2中氯气作为还原剂参与反应，使亚氯酸钠的有效转化率理论上可达到，在产物中，二氧化氯纯度同样可达到95%以上。2. 小结（1）实验结果表示，氯酸钠发生二氧化氯实际有效转化率不高，于55°C实验室模拟实验转化率为36.99%，HT908—300发生器实际运行中于运行20分钟、40分钟、60分钟三时段取样检测结果平均值0.9339克/分，平均转化率为35.57%。二者结果近似，实验设计基本反映了发生器实际运行状况。 （2）提高反应温度可增加氯酸钠的二氧化氯转化率，55°C、75°C、90°C二氧化氯平均转化率分别为36.99%、43.37%、49.52%，均处低下水平，因此采用提高反应温度来增氯酸钠的二氧化氯转化率，其实际意义不大。 （3）本实验采用不同浓度盐酸参与反应，18%盐酸ClO2转化率为29.5%，31盐酸ClO2转化率为36.99，证明反应液的酸度对ClO2转化率有较大的影响。 （4）亚氯酸钠于本实验中二氧化氯转化率为82.38%。上海市自来水公司对Rio Linda C 750M型、和F&P公司T70G2000型连续运行结果，其转化率达93%—。（详见下文介绍） （5）从本实验结果及上海市自来水公司实际运行结果，亚氯酸钠二氧化氯发生法的转化率及有害副产物Cl2发生及其他有害副产物等方面均明显优于氯酸钠二氧化氯发生法。 （6）亚氯酸钠原料成本为氯酸钠原料成本的3—4倍，但亚氯酸钠法的二氧化氯转化率为氯酸钠转化率约2倍，实际运行中。氯酸钠运行成本略低于亚氯酸钠法。（下表略）3. 讨论（1）二氧化氯发生装置及发生工艺及方法繁多，大多采用氯酸钠在酸介质中与还原作用发生ClO2，均为工业上的大规模反应设备。有电解法，化学法或二者的综合，对于小规模的分散用户均不适合使用。随二氧化氯不断地研究开发，小型发生器的研究也随之迅速地向纵深发展，目前市场上适用于小规模用户的各类小型二氧化氯发生器不断开发面市，就其性质而言分为电解法及化学法二大类。电解法发生器大多引用外国技术理论或，以食盐为原料，铂或钛电极在隔膜电解槽中反应产生二氧化氯，这类发生器ClO2产率低，产生含ClO2、O3、Cl2、H2O2等多种气体的混合物，ClO2纯度很低、耗电量高、腐蚀性强、使用寿命短，该类产品自80年代kai发，已逐渐为化学法发生器所取代。化学发生器，就其发生原理（或采用发生原料）大致上分为氯酸钠法及亚氯酸钠二大类。氯酸钠法小型二氧化氯发生器首先由山东工业大学于九十年代初期开发的，经几年的不断完善改进，已获得较大进步，该发生器采用氯酸钠加盐酸在加热条件下应用负压爆气的原理发生和收集二氧化氯及氯气后进入应用水系发挥其消毒杀生作用，该法是工业上发生体系R5法的延伸改进，设备结构简单，操作方便，安全。该产品虽经多次改进完善，但转化率仍低（发生器连续二小时运行，ClO2发生平均有效转化率为48.3%），ClO2纯度不高（理论上计算仅为65.55%，发生器运行中实测结果近似），虽该产品部分系列可对氯气副产品进行纯化处理，实际上只是把产生的Cl2和亚氯酸钠反应生成ClO2，属亚氯酸钠发生原理中一种。经这样处理后，该发生器似乎变成为氯酸钠法和亚氯酸法二类发生原理的综合。使发生器结构变得较复杂，操作上随之带来诸多不便。纯化仅对已转化的Cl2的处理。不能改变转化低的状态，且可使二氧化氯运行成本增高。亚氯酸钠法常用的反应方法有NaClO2/HCl、NaClO2/ Cl2、NaClO2/ NaOCl +HCl，而NaClO2/HCl反应，其中20% NaClO2转变为NaCl，造成ClO2发生有效转达化率仅在75%左右，但此法结构简单、安全、原料易得，市场上产品多属此类型。上海自来水公司对Rio Linda 公司的C750M型发生器（属NaClO2/ Cl2类型，2NaClO2+ Cl2→2ClO2+2NaCl）、F&P公司的T70G2000型发生器（属NaClO2/HCl类型，5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O）进行连续运行实验，结果显示前者ClO2发生浓度达1156—1376mg/L时，转化有效率为93—95%，Cl2/ ClO2比例为3.1%；后者ClO2发生，浓度达1026—1262 mg/L时，转化率可达，但有效转化率为75%，Cl2/ ClO2比例为6.4%，和本文实验结果相似。亚氯酸法发生ClO2，转化率高，很少发生有害副产物氯气，其不足之处是反应原料亚氯酸钠价格过高，造成ClO2发生运行成本较高。氯酸钠价格仅为亚氯酸钠价格三分之一左右，但从氯酸钠法的实际转化不高情况来看，如在今后研究中二氧化氯实际转化上无新的突破，此类发生器的ClO2发生运行成本同样不具有明显的优势，但其缺陷却是明显的。只有在转化率研究上有十分明显突破，才会显示此类发生器的运行成本低的优势，才会对氯气影响不是十分要求排除的应用领域中或是对氯气也较兼容的应用领域也是有十分重大的开发价值的。否则大量未反应的氯酸钠等投入物料进入应用水系，这不但是原料浪费的问题，氯酸钠又将成为新的环境污染源。氯酸钠法出路在于提高转化率，只有把转化率提高到亚氯酸钠转化率相近的基础上，它的运行成本低等优势才会突破出来，否则必将会被相对处有利条件的亚氯酸钠法发生器所取代。（2）为促进我国二氧化氯研究深入发展，尤其是二氧化氯发生器的研究开发，借此机会就《化学法二氧化氯发生器认定技术条件》一些提法发表自己的初步探讨意见，以供大家参考。由山东工业大学负责起草的《化学法二氧化氯发生器认定技术条件》（以下简称条件），将二氧化氯发生器分为二氧化氯消毒剂发生器及二氧化氯复合消毒剂发生器二大类，并对二大类的发生器分别制订技术认定条件，我们认为这是不妥的。只要是二氧化氯发生器，就应在二氧化氯的转达化、检测、计算以及有害副产物氯气的限制等予以明确的界定，并确立相应的技术认定条件的标准。二类二氧化氯发生器，只是在产生有害副产物氯气发生量上有所区别，都以发生二氧化氯作为主要的性能和特征，因此在技术认定条件上应用同一标准予以规定，否则就会造成诸多不符合科学的不合理情况，甚至会误导二氧化氯发生器的研究开发。《条件》是《电解法二氧化氯发生器认定技术条件》基础上制订的，好多主要提法较为相似。电解法发生器在制订认定技术条件时，我国正处理二氧化氯开发初始阶段，此类发生器均引进国外技术原理或进行开发研究。除了部分开发研究的专业人员外，很少有人关心和了解，甚至现在很难找到这个文件，更多的人根本不知道有这个文件。由于电解法二氧化氯发生器的产物是由ClO2、Cl2、O3、H2O2的气体组成复合消毒溶液，而且ClO2是其中不占主要比例的成份，与其说此类发生器是二氧化氯发生器，倒不如说是次氯酸（次氯酸钠）发生器或其他更为恰当，对此就很难用ClO2的转化率及ClO2纯度等方面的技术标准来予以界定。因此应用有效氯质量的检测和认定尚可理解。但事至今日，二氧化氯研究已较为全面展开，化学法二氧化氯发生器开发已趋主导地位，电解法二氧化氯发生器正在不断地萎缩。在这新的形势下制订的《条件》仍处于电解法认定技条件基础上是不妥的。我们认为，在当前对二氧化氯发生器分为二氧化氯消毒剂发生器、二氧化氯复合消毒剂发生器，是基于现在开发的二氧化氯发生器中，仍不可避免地伴随发生有害副产物氯气，尤其是氯酸钠法的发生器，理论上就有35%左右的氯气发生。用ClO2的纯度来区分二类二氧化氯发生器，实际上是对二类不同的二氧化氯发生器在运行过程中对有害副产物氯气发生量进行限制，亦就是说二氧化氯消毒剂发生器的有害副产物氯气的比例不应该超过5%，二氧化氯复合消毒剂发生器的有害副产物氯气的比例不应该超过45%，否则就不能称为二氧化氯发生器。所以像电解法的发生器只应该称为其他发生器，不应该称二氧化氯发生器。二氧化氯的纯度的计算应该是ClO2、Cl2之间质量关系，并按 ClO2（质量） 进行计算，用有效氯质量来表示ClO2ClO2+Cl2（质量） 纯度（或比例）是不妥当的。因为用有效氯来表示ClO2纯度，会ClO2的比例虚假地提高许多。例如当前小型氯酸钠发生器的反应机理基本采用下列方式进行：2NaClO3+4HCl→2ClO2+ Cl2+2H2O+2NaCl213 135 71其ClO2纯度（理论计算）=ClO2/（ClO2+ Cl2） =135/（135-71） =65.53% ClO2纯度（按有效氯计算）=ClO2×2.63 /（ClO2×2.63+ Cl2） =355.05/426.05 =83.33%，使ClO2纯度虚假地提高17.81%。尤其<条件>中已明确规定了ClO2、Cl2的检测方法，就没有必要把已经检测的ClO2 质量乘以2.63再化成有效氯。为了促进二氧化氯发生器研究开发的健康发展，有效地避免和减少有害副产物氯气及其他有害副产物的产生，《条件》中关于ClO2的比例提法应改为对氯气产生比例的限制，以突出该发生器的环保性能，应当把氯气在发生器中的产生量及 Cl2 / ClO2比例给予界定，限制。不应该把氯气的产生包含在有效氯中间。同样，二氧化氯发生器的规格也应以二氧化氯产生能力予以标定。但在《条件》对二氧化氯复合消毒剂发生器的产品产量额定采用有效氯进行标定这也是不妥的。二氧化氯发生器必须以二氧化氯的发生量来标定该类产品的额定产量。在同类产品中用不同的产品规格标准进行额定，会在市场上造成混乱。一个二氧化氯复合消毒剂发生器每小时一公斤有效氯产量的产品实际上其二氧化氯产量仅为316.87克，氯气为166.65克（1000克/h 有效氯产量=316.87×2.63+166.65=1000）二者在二氧化氯发生量上区别进行是极为明显的，如二氧化氯消毒发生器也以有效氯产量进行额定就应定为2630克/h，这种区别对于用户来说是很难认识的。他们很容易地将二氧化氯复合消毒剂发生器的产品标志中的有效氯气产量误认为是二氧化氯的产量，造成二类发生器的不等量比较。二氧化氯消毒剂发生器的基础是二氧化氯的纯度，但关键是转达化率。没有良好的转化率，二氧化氯纯度再高也是无用的，但《条件》对于如此重大的关键却未予充分重视，对转化率检测，计算等未提及，仅在条件中带上一句，二氧化氯发生器的转化率大于80%，复合二氧化氯发生器大于60%，但如何认定，如何检测，如何计算均无规定，必须对转化率的标准予以界定，并作为二氧化氯发生器生产许可的标准条件予以规定。二氧化氯发生器批发价格二、操作规程1、 原料的配置与添加①、氯酸钠溶液的配置：将氯酸钠与水按1:2（重量比）比例混合。例如：1公斤氯酸钠加2公斤水，搅拌至完全溶解。一般在常温常压其水溶液密度为1.256g/ml. ②、氯酸钠溶液的添加首先打开吸料的水射器前面的控制阀门，使水射器处于正常状态下，然后打开阀门E，将进料口下部带过滤头的PVC软管插入已配制好的氯酸钠桶中，再关闭料罐上面的呼吸阀。水射器开始吸料，注意观察液位，当液位达到液位计上限位置时，停止吸料，先打开呼吸阀门，关闭E阀，关闭水射器前面的控制阀，吸料结束。③、盐酸的添加首先打开吸料的水射器前面的控制阀门，然后打开阀门B，打开进料口阀门C，并把其下部PVC吸料软管插入盐酸桶中，关闭呼吸阀门。水射器开始吸料，注意观察料罐液位，当液位达到液位上停止吸料，先打开呼吸阀门，关闭B、C阀门，关闭水射器前面的控制阀，吸料结束。④、两种原料的添加没有先后顺序之分，但两种原料不得同时添加，添加原料时应遵守“先开后关”的原则。
2、 运行与调节①、启动打开动力水阀门，将水压调至0.2mpa—0.3mpa（水射器正常工作水压为0.2mpa—0.4mpa），使水射器正常工作。打开电源开关：打开温控器电源开关，使其加温并显示正常；打开计量泵电源开关，如果计量泵管道中有空气，应先排出空气，然后调节计量泵冲程长度和冲程频率，使之达到所需流量，发生器即可正常运行。这时，发生器内应有鼓泡声。②、计量泵流量调节计量泵流量应根据水中余氯量的大小来修正。如果发生器运行一段时间后，水中余氯较高，可以将流量调低；如果余氯不够，可以加大流量。计量泵流量可以通过调节冲程长度和冲程频率来调节：⑴、冲程长度的调节：计量泵运行时，调节泵前面冲程长度调节旋钮即可。⑵、冲程频率的调节：计量泵下部控制器上有一冲程频率调节旋钮，运行时按一定比例调节即可。一般情况下，应固定冲程长度，调节冲程频率。③、关机关机时，应提前1—2小时关闭计量泵，停止加料，用水射器将发生器中的气体尽量抽完，以防止滞后反应所产生的气体外溢，停料1—2小时后关闭动力水，水射器停止工作，发生器即关机。三、设备维护与清洗1、 设备维护①、每天要检查，调整好动力水压；设备进气口要经常检查保持与外界畅通；③、液位计玻璃管中如有气泡产生，应立即更换密封圈；④、吸料前后一定要把过滤头清洗干净；⑤、要注意水射器、单向阀的清洁以防堵塞；⑥、计量泵管道如有泄露，应立即进行密封检查和处理；⑦、随时保持室内通风，以防气体泄漏污染环境。2、 设备清洗每半年进行一次主机、原料罐、水射器、单向阀和球阀的清洗。清洗时，设备电源全部关闭。 ①、主机清洗：由进气口注入清水，并打开反应器的排空阀，排放污水，反复清洗，直至变成清水为止。②、原料罐清洗：用吸料方法将清水吸入料罐冲洗，并打开料罐的排污阀排污，反复清洗，直至清洗干净为止。③、水射器、单向阀和球阀的清洗：拆下水射器、单向阀和球阀，用清水冲洗，清除内部杂物，直至清洗干净，再恢复设备原状。④、平时如遇堵塞，可及时按上述方法清洗。潍坊科创环保设备有限公司联系电话:18766390509 联系人: 李国良二氧化氯发生器批发价格
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