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二氧化氯發生器

二氧化氯的性質:
       二氧化氯是一種黃綠色到橙黃色的氣體,分子量67.45,具有與氯氣相似的刺激氣味,760mmHg時沸點11℃,熔點-59℃,比重為3.09g/L??諝庵械捏w積濃度超過10%便有爆炸性,但在水溶液卻是十分安全的。
       二氧化氯是國際上公認的含氯消毒劑中唯一的高效廣譜消毒滅菌劑,它可以殺滅一切微生物,包括細菌繁殖體,細菌芽孢,真菌,分枝桿菌和病毒等。由于ClO2殺菌高效、安全、持久,在美國,ClO2用于飲用水處理已超過50年。
      二氧化氯性質活潑,不易貯存和運輸,目前國內外飲水消毒使用二氧化氯都采用現場制備的方式,即采用二氧化氯發生器現場制備。
 
二氧化氯發生原理:
本設備應用化學氧化還原反應原理制取二氧化氯??刹捎寐人徕c法和亞氯酸鈉法,生產復合型和高純型二氧化氯。
該設備可采用兩種工藝產生二氧化氯:
(1) 氯酸鈉法:采用氯酸鈉和鹽酸反應,生成復合二氧化氯消毒液,ClO2得率≥70%。
    主反應: NaClO3+2HCl→ClO2+1/2Cl2+H2O+NaCl
     副反應: NaClO3+6HCl→3Cl2+ NaCl +3H2O
(2) 亞氯酸鈉法:采用亞氯酸鈉與鹽酸反應,生成高純二氧化氯消毒液,產生的ClO2純度≥95%。
5 NaClO2+4HCL→4ClO2+5NaCl+2H2O
氯酸鈉法特點是原料價格低,反應產物是ClO2與Cl2的混合氣體(亦稱復合二氧化氯)。這種發生器缺點是用酸較多,反應產物比較復雜,生成的ClO2量占總有效產物(ClO2+ Cl2)量的比例較低(多在70%左右)。
亞氯酸鈉法耗酸量少,亞氯酸鈉轉化率高,ClO2純度可達90%以上。其主要缺點是原料成本較高,但產物中ClO2的純度較高的優點,使得該法也有一定的應用前景。
 
二氧化氯發生器:
本設備為負壓式二氧化氯發生器,主要通過水射器形成真空,在反應系統內產生負壓,將反應產生的ClO2經水射器與水混合帶出。它具有負壓曝氣反應、負壓吸收、負壓投加等環節。 ClO2氣體具有極強的刺激性和腐蝕性,負壓反應工藝較好地解決了ClO2泄露的問題,避免對操作人員和環境造成危害,因此比正壓反應投加更為安全可靠。
進料選擇采用水射器負壓抽吸或進口計量泵投加,投加計量精準,自動監控,可與供水泵或在線余氯檢測系統聯動,方便的實現自動比例投加消毒劑,具有操作方便,計量準確,便于控制等優點。
1. 真空負壓二級反應器,優異的進料及反應結構設計,反應轉化率高。
2. 制取二氧化氯是吸熱反應,反應器內設有加熱裝置,使反應完全徹底,節約藥耗。
3. 進口計量泵精準投加,計量精確,保證消毒殺菌效果。
4. 反應器采用耐腐材料制造,耐高濃度、耐強腐蝕,使用壽命長。
5. 控制系統可選用觸摸式液晶屏操作界面,可進行現場/遠程運行參數管理,具有流量或余氯自動控制,計量泵電源控制、泵頻率調節控制及缺料、斷流自動報警并自動停機等安全保護功能。
6. 用戶可選配RS-485標準通訊接口,多種信號傳輸功能,控制系統可實現本地/遠程控制切換,通過有線網絡,可對設備實行遠程中控,對運行信息進行統計分析及輸出查詢。同時備有工控機及操作軟件供選用,實現系統高效自動化管理。
 
ClO2殺菌特點如下:
  1、高效、強力。在常用消毒劑中,相同時間內到同樣的殺菌效果所需的ClO2濃度是最低的。對殺滅異養菌所需的ClO2濃度僅為Cl2的1/2。ClO2對地表水中大腸桿菌殺滅效果比Cl2高5倍以上。二氧化氯對孢子的殺滅作用比氯強。
  2、快速、持久。
二氧化氯溶于水后,基本不與水發生化學反應。它在水中的擴散速度與滲透能力都比氯快,特別在低濃度時更突出。0.5ppm的ClO2作用5分鐘后即可殺滅99%以上的異養菌;而0.5ppm的Cl2的殺菌率最高只能達到75%,試驗表明,0.5ppm的ClO2在12小時內對異養菌的殺滅率保持在99%以上。
3、廣譜、滅菌。 ClO2是一種廣譜型消毒劑,對一切經水體傳播的病原微生物均有很好的殺滅效果。二氧化氯除對一般細菌有殺死作用外,對芽孢、病毒、異養菌、鐵細菌、硫酸鹽還原菌和真菌等均有很好的殺滅作用,且不易產生抗藥性。
 4、無毒、無刺激。急性經口毒性試驗表明,二氧化氯消毒滅菌劑屬實際無毒級產品,積累性試驗結論為弱蓄積性物質。用其消毒的水體不會對口腔粘膜、皮膜和頭皮產生損傷,其在急性毒性和遺傳毒理學上都是絕對安全的。
 5、安全、廣泛。
 二氧化氯不與水體中的有機物作用生成三鹵甲烷等致癌物質,對高等動物細胞、精子及染色體無致癌、致畸、致突變作用。ClO2使用劑量很低,消毒十分安全,無殘留毒性。二氧化氯作為一種強氧化劑,它還具有除藻、剝泥、防腐、抗霉、保鮮、除臭、氯化及漂白色等多方面的功能,用途十分廣泛。 
二氧化氯與傳統液氯消毒功效成本對比:
 
   表1:二氧化氯與液氯消毒方法的比較
  消毒時間 消毒副產物 效果 安全性
液氯 >30分鐘 氯仿、鹵乙酸、鹵化腈 能有效滅菌,但殺毒的效果差;持久性滅菌效果好 氯氣有毒,腐蝕性強,運行、管理有一定危險。
二氧化氯 10-20分鐘 亞氯酸鹽、氯酸鹽、有機性副產物 滅菌效果較液氯好 二氧化氯不穩定,強氧化性,有毒性和腐蝕性,只能就地生產,操作管理要求較高。
 

表2:二氧化氯與液氯消毒成本對比

 

消毒方式 運行成本(元/t) 設備投入(按50t/h飲用水計算)
二氧化氯 0.008 2萬元
液氯 0.006 10萬元(包括安全設施投入)
 

 通過表1和表2的對比表明,二氧化氯滅菌效果好于液氯,運行費用低,因此可以說二氧化氯是極好的液氯消毒的替代品。
 
   
 二氧化氯發生器運行現場
 
 
 
     二氧化氯發生器運行現場
 
    二氧化氯發生器設備運行現場
 
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