南昌二氧化氯发生器---潍坊雷诺斯水处理设备有限公司

一、雷诺斯二氧化氯发生器性能比较

不同发生技术优劣及副产物危害的比较

1.LV酸钠工艺

采用LV酸钠和盐酸为原料进行反应,反应式如下：NaClO₃ 2HCl ＝ ClO₂1/2Cl₂ NaCl H₂O该工艺zui大的缺点是在二氧化LV产生的同时还有约占二氧化LV产量的一半的LV气产生；LV酸钠是zy和火柴的原料,它的管理储存不仅要满足化学危险品的要求,还要满足zy原料的管理要求。实验结果表明,二氧化LV的有效转化率一般只有30-50%左右,并且受到反应温度和盐酸浓度的影响。要提高二氧化LV的转化率,必需保持较高的反应温度（约70-90℃）和加大盐酸的过剩量,但这同时又会导致副产物LV气产率的提高,使反应产物中LV气的含量增大。但即使提高反应温度,LV酸钠的二氧化LV转化率也处于低下水平,因此采用提高反应温度来增加LV酸钠的二氧化LV转化率的实际意义并不大。

由于LV气的大量存在（理论上就有35%LV气存在）,从严格上讲,已经失去了二氧化LV投加的zui基本的意义,即降低水中三LV甲烷的含量。并且由于LV酸钠的转化率在实际运行中通常不足50%,这使得在投加量较高时,大量未反应的LV酸钠进入配水系统中,这不但是原料浪费的问题,而且使水中剩余的ClO₃^-的浓度较高,造成二次污染,同时在高酸性时该系统可能会产生大量的高LV酸根离子（ClO₄^-）,。正是由于以上诸多原因,在国外有关二氧化LV应用水厂的资料中,还未有上述LV酸钠工艺的报道。而国内有许多水厂使用LV酸钠工艺的二氧化LV发生器,其主要原因是国内LV酸钠工艺的二氧化LV发生器较亚LV酸钠工艺的二氧化LV发生器研制得比较早,用户在别无选择的情况只有使用LV酸钠工艺的二氧化LV发生器（即复合二氧化LV发生器）。

2.亚LV酸钠工艺

上面已介绍该工艺有两种方法,都是两相原料系统,而第三种方法是从LV气衍生而来的,即用盐酸和次LV酸钠反应来代替LV气,与其它工艺相比,此法制备二氧化LV,一方面没有采用LV气为原料,提高了操作安全性,另一方面亚LV酸钠*转化为二氧化LV,没有造成原料损失。不管那一种方法,从反应方程式可见亚LV酸钠反应转化成二氧化LV,无LV气的产生,从而较大程度地节约亚LV酸钠原料的用量,潜在的副产物气体是LV气,其含量不足5%,其它的杂质离子在发生器的设计中可以得到很好的控制。实测二氧化率转化效率达95%以上。其系统都具有工艺简单,不需加温,设备容易操作及维护,产物中的二氧化LV纯度高达95%以上等优点。国外的二氧化LV发生器都是采用亚LV酸钠工艺,因为该工艺在反应柱中负压下瞬间反应*,不需要盐酸过量,可能的副产物是亚LV酸根离子（ClO₂^-）和LV酸根离子ClO₃^-因为高纯二氧化LV发生器的投加量很低,所以这些副产物离子还不足以影响人体健康。

3.副产物的危害

对二氧化LV（ClO₂）和其无机副产物ClO₂^-和ClO₃^-的毒性问题国内外学者已经进行了大量的研究。LV酸钠工艺由于反应不*,导致大量的LV酸根离子进入水中,即使投加量很低也会使水中该指标偏高,而且其中的LV气副产物跟水中有机物反应会产生三LV甲烷等致癌有机物,直接危害健康。
通过实验测定亚LV酸钠工艺出口处的二氧化LV溶液,结果表明亚LV酸根离子（ClO₂^-）和LV酸根离子ClO₃^-的含量很低,二氧化LV纯度在95%以上。因此,在常规的水消毒浓度范围内,它们不会对人体造成不良影响,而且通过合理的优化,可以使它们在配水系统中的浓度降低到zui小浓度。
无论哪种工艺,在饮用水消毒中都要求二氧化LV的纯度大于90%以上,在实际应用中才能减少和控制三LV甲烷等致癌有机物的生成；美国环境保护署（USEPA）则明确要求二氧化LV发生器生产二氧化LV的纯度zui少要大于95%。可见,在饮用水消毒中高纯二氧化LV发生器较复合二氧化LV发生器更适合。

 南昌二氧化氯发生器---潍坊雷诺斯水处理设备有限公司

 二、雷诺斯二氧化氯发生器工作特质

  二氧化氯用于饮用水消毒杀菌的优势

  lv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lv气进行改造。本文在这种趋势下对二氧化氯发生器在我国水厂中应用的问题进行探讨。

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lv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lv气产率的提高，使反应产物中lv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lv气的大量存在，严格讲已经失去了二氧化氯投加的zui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lv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。
  对二氧化氯发生器的应用评价标准，zui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zui高有效转化率只有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lv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。
 一． 亚氯酸钠加盐酸工艺
  该工艺具有工艺简单，不需要加温，设备容易操作及维护，产物中二氧化氯纯度高等优点。是国外小型二氧化氯发生器常用的反应原理。如德国的Prominent、ALLDOS美国的F&P公司都有相应的产品，我国采用亚氯酸钠产生二氧化氯的发生器也都以此工艺为基础。
  从水厂的应用实践来看，本工艺主要存在以下的不足。
 1） 为达到95%的高产率，盐酸应过量。使出口药液的pH值小于1。
 2） 由于盐酸的需要量大，以一个5万t的水厂为例，当二氧化氯的投加量为1ppm时，盐酸（浓度为25%）的日消耗量为300kg。因此，对中型以上的水厂采用此工艺，盐酸的储备需占用一定的空间。

  南昌二氧化氯发生器---潍坊雷诺斯水处理设备有限公司

业务专员：蔡婷婷

：

  ：2607078907