江西瑞金二氧化氯發(fā)生器注意事項

一、性質(zhì)

物理性質(zhì)：

①二氧化氯ClO2摩爾質(zhì)量為67.453g/mol是在自然界中*或幾乎*以單體游離原子團整體存在的少數(shù)化合物之一。ClO2熔點-59℃，沸點11℃。常溫下是黃綠色或橘紅色氣體，ClO2蒸氣在外觀和味道上酷似lv氣，有窒息性臭味，當溶液中ClO2濃度高于30%或空氣中大于10%，易發(fā)生低水平，在有機蒸氣條件下，這種可能變得強烈。

②二氧化氯不穩(wěn)定、受熱或遇光易分解成氧和氯。

③二氧化lv氣體易溶于水，其溶解度約是Cl2的5倍，溶解中形成黃綠色的溶液，具有與Cl2近似的辛辣的刺激性氣味。

化學性質(zhì)：

①二氧化氯系一強氧化劑，其有效氯是lv氣的2.6倍，與很多物質(zhì)都能發(fā)生強烈反應，二氧化氯腐蝕性很強。

②二氧化氯能與很多無機和有機污染物發(fā)生氧化反應其中包括鐵、錳、硫化物、qing化物和含氮化物等無機物以及酚類、有機硫化物、多環(huán)芳烴、胺類、不飽和化合物、醇醛和碳水化物以及氨基酸和農(nóng)藥等有機物反應。

③在2-30℃內(nèi)測定亞硝酸鹽和4-甲基酚的阿累尼烏斯圖給出了很好的線性關系，每升高1℃其表現(xiàn)速率常數(shù)分別增加4%和7%。

二、二氧化氯的消毒機理及特性

二氧化氯對微生物的滅活機理：入微生物體內(nèi)，然后破壞微生物體內(nèi)的酶和蛋白質(zhì)以達到滅活微生物的目的，但二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力，特別是在低濃度時更加突出。二氧化氯主要通過兩種機理滅活微生物。

一是二氧化氯與微生物體內(nèi)的生物分子反應。

二是二氧化氯影響微生物的生理功能。

三、影響二氧化氯消毒效果的因素

1、水溫：與液lv消毒相似，溫度越高，二氧化氯的殺菌效力越大。在同等條件下，當體系溫度從20℃降到10℃時，二氧化氯對隱孢子蟲的滅活效率降低了4%。溫度低時二氧化氯的消毒能力較差，大約5℃時要比20℃時多消毒劑31%～35%。

2、pH值：適應范圍寬。ClO2分解是pH和OH-濃度的函數(shù)：

當 pH值＞9時

2 ClO2+2 OH-= ClO2- + ClO3-+H2O （岐化反應）

3、懸浮物：懸浮物能阻礙二氧化氯直接與細菌等微生物的接觸，從而不利于二氧化氯對微生物的滅活。

4、二氧化氯投加量與接觸時間：

二氧化氯對微生物的滅活效果隨其投加量的增高而提高，消毒劑對微生物的總體滅活效果取決于殘余消毒劑濃度與接觸時間的乘積，因此延長接觸時間也有助于提高消毒劑的滅菌效果，但出水余量不可過高，否則易產(chǎn)生異味和提高色度。 

5、光對二氧化氯的影響：

二氧化氯化學性質(zhì)不穩(wěn)定，見光極易分解，以穩(wěn)定性液體二氧化氯的衰減為例，在二氧化氯初始濃度為1mg/l，衰減時間為20分鐘，陽光直射、室內(nèi)有光、室內(nèi)無光下的二氧化氯殘余率分別為12.12%（實測值）88.55%（實測值）99.85%（計算值）。

四、投加量的一般控制

投加量可分為兩部分：一部分是為了殺滅細菌除藻類、蚤類、氧化有機物等而消耗的量，這部分和原水水質(zhì)情況有關，另一部分是剩余量，是為了滿足水在管網(wǎng)中有持續(xù)殺菌能力，現(xiàn)國標規(guī)定出口不低于0.1mg/l，但在夏季應相應提高。在夏季水溫高時二氧化氯在水中衰減散失的比較快，但不宜過高如果超過0.5mg/l，水在加熱時產(chǎn)生異味（崔福義）并增加出水廠水的色度，增加亞氯酸鹽、氯酸鹽含量。應多點投加充分發(fā)揮二氧化氯在低濃度時滅活性突出的特點。

五、二氧化氯投加需注意的其它事項

1、因二氧化氯具有遇光分解的特性，如果沉淀池 濾池的采光條件較好，應在投加二氧化氯時在沉淀池和濾池增加避光設施，否則將會出現(xiàn)以下情況：

①二氧化氯遇光分解，使二氧化氯不能充發(fā)揮作用，并分解產(chǎn)生亞氯酸鹽 、氯酸鹽。

 ClO2+ H2O =ClO2- + ClO3+2H+

②在反應池和沉淀池的過渡段、濾池（恒水位工作）滯水區(qū)存在藻、蚤的二次繁殖問題。（二氧氯因自身分解及遇光分解，滯水區(qū)二氧氯濃度很低，藻、蚤類具有趨光性，為二次繁殖提供有利條件。）（夏季在斜板和濾池排水槽及池壁生長苔蘚蟲群落，主要原因也是光。）

③ 由于光照強度的不同使沉淀池，濾池出口余ClO2變化較大，必將影響清水池出口余ClO2的穩(wěn)定性。

2、二次投加后的水，在清水池不宜儲存時間過長。二氧化氯靜態(tài)衰減結(jié)果表明，二氧化氯濃度降低的大部分（50%--60%）發(fā)生在與水接觸的10min內(nèi)，在與水接觸10min后的1天內(nèi)，二氧化氯濃度降低了20%--40%。實際在清水池的衰減速度更快。

3、沉淀池和濾池的負荷不易過低，防止二氧化氯自身揮發(fā)和分解。

六、ClO2的無機副產(chǎn)物的產(chǎn)生主要途徑

1）在用ClO2凈化飲用水時，大約有50%～70%參與反應的ClO2轉(zhuǎn)化為ClO2—和ClO3—并殘留在水中。

2） 在光和熱的作用下也會產(chǎn)生ClO2—和ClO3— 。 

3）ClO2 的強氧化性在與水中的某些還原物質(zhì)反應而形成ClO2— 。

4）ClO2在堿性介質(zhì)中也會發(fā)生酸化反應，生成ClO2—和ClO3—。

5）化學法產(chǎn)生二氧化氯的過程中，由反應條件的限制可造成不*反應和非定量投加，將會導制產(chǎn)物中ClO2—和ClO3— 的增加。

七、如何大限度減少無機副產(chǎn)物量

1）若用氯酸鹽法，可設法提高反應原料的轉(zhuǎn)換效率，探求反應的jia濃度、酸度、溫度、壓力。

2）要做好水源保護工作，提高二氧化氯應用工序之前處理工藝的效率，大程度地降低水體與二氧化氯投加量以及有機和無機副產(chǎn)物的生成量。

3）在二氧化氯應用工藝階段注意適量投加二氧化氯在滿足氧化和消毒要求的情況下，盡量減少二氧化氯的殘余量，并且不要使二氧化氯暴露在陽光下而分解，同時注意水體的pH 值等條件，充分發(fā)揮二氧化氯的氧化能力。

八、亞氯酸鹽的去除技術

在凈水工藝中去除亞氯酸鹽的應用技術，基本上都是氧化還原法，還原法包括硫化物，亞鐵和活性炭吸附等還原產(chǎn)物為Cl— 氧化法有臭氧氧化等氧化產(chǎn)物為氯酸性。

九、二氧化氯凈化飲用水的優(yōu)勢與不足

主要優(yōu)點：

①二氧化氯對病毒的滅活能力比lv氣強，特別是對隱孢子蟲，賈第中的滅活效果好。

②幾乎不產(chǎn)生鹵代消毒副產(chǎn)物。

③二氧化氯能氧化去除鐵、錳、硫化物等，可以提高混凝效果。④可以有效去除由藻類或fubai生物引起的嗅、味、色，有效去除致臭的氯酚類化合物，除臭效果比lv氣好。

⑤適用的水質(zhì)范圍廣，適用pH值范圍大。

主要不足：

①凈化過程中產(chǎn)生亞氯酸鹽和氯酸鹽等副產(chǎn)物。

②發(fā)生器優(yōu)化運行控制有一定的難度，運行不佳時容易導致亞氯酸鹽，氯酸鹽等進入水體，并由此引起更多副產(chǎn)物問題。

③制造成本比lv氣高。

④二氧化氯氧化能力強，易分解，必須現(xiàn)場發(fā)生，使用不夠方便。

十、二氧化氯凈化副產(chǎn)物的危害

二氧化氯副產(chǎn)物主要是ClO2- ClO3- ，而其中ClO2-的作用強，但較lv氣所產(chǎn)生的副產(chǎn)物小的多。

高劑量的二氧化氯 可能會在人體內(nèi)產(chǎn)生過量氧化氫，將液體中的單質(zhì)碘氧化成活性形成，活性碘會與胃腸中的有機營養(yǎng)物結(jié)合成碘化有機物，從而干擾碘的吸收代謝并抑制其生理活性，抑制甲狀腺素的分泌而導致血清中甲狀腺素的降低，引起胎兒腦質(zhì)增生。當飲食中脂肪和鈣的含量較高時，二氧化氯還可使血液中的*濃度升高和增大血小板個體，增加心血管病?；疾÷?，損害肝、腎和中樞神經(jīng)系統(tǒng)。消毒副產(chǎn)物亞氯酸有較大的毒理學影響。亞氯酸鹽能使紅細胞氧化變性成為無色的正鐵血紅蛋白，引起溶血性貧血，導致生物個體成加速度減慢和幼胎夭折！還能影響肝功能和免疫反應，毒害性腺使含硫基因受抑制，肝產(chǎn)生壞死病變，腎和心肌營養(yǎng)不良。亞氯酸鹽被癌癥研究所確定為致癌物類。氯酸鹽屬于中等毒性的化合物，會引起腎功能衰竭。

二氧化氯，氯酸和亞氯酸的綜合作用能引起質(zhì)突變，使精子畸形，血液和尿液化學成分異常。因此有些人認為二氧化氯消毒的危險潛在不亞于加氯。不過上述研究結(jié)果都是在較高濃度和較高的攝入劑量下獲得的。當濃度低于2 mg/L時，并沒有觀察到對實驗個體有顯著的生理影響。另外據(jù)研究 在低于5 mg/L 的濃度時，二氧化氯、氯酸和亞氯酸在生物體的蓄積作用，亞慢性中毒和致突變作用都不明顯。所以在采用二氧化氯消毒時，如果嚴格控制管網(wǎng)中的ClO2- ClO3- ClO2-的含量，則應當是能保證飲用水安全的。目前根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，認為安全濃度的界限為10~~100 mg/L 由于二氧化氯在水溶液中消耗較快，世界衛(wèi)生組織認為設置亞氯酸鹽指標限值已能保證毒性安全要求，可不用進一步設置其他毒理準則（新國標0.7 mg/L）

 據(jù)研究，所生成的亞氯酸鹽和氯酸鹽的數(shù)量還與總有機碳含量有關，當二氧化氯與總機碳的比例低于0.4時水處理效果jia。所以有人建議在投二氧化氯后采用活性碳或其他還原劑（如亞鐵鹽）進行后續(xù)處理。

十一、濾后水二氧化氯的衰減規(guī)律及亞氯酸鹽的生成規(guī)律

二氧化氯反應時間延長而減少，反應前期衰減較快，后期衰減平緩，二氧化氯投加量越大，快速衰減所需要時間就越短。投加量3.23mg/L時，二氧化氯基本在1小時內(nèi)完成快速衰減，之后衰減趨向平緩，而投加量2.04 mg /L的二氧化氯在6小時內(nèi)都維持著較快的衰減速度。

亞氯酸根隨反應時間延長而增多，二氧化氯投加量越大，時間內(nèi)生成亞氯酸根越多，經(jīng)過24小時后，二氧化氯投加量0.51mg/L 2.04 mg/L 3.24 mg/L時，亞氯酸根的轉(zhuǎn)換率分別為58.3% 72.4%和65.1%。

十二、水中二氧化氯及副產(chǎn)物的控制

1）二氧化氯在投加量的限制，是為了避免水中二氧化氯及其衍生物對人體健康構成威脅，因此一些和組織對二氧化氯投加量和出廠二氧化氯余量及其氯酸鹽做出了嚴格規(guī)定。在感官角度上對二氧化氯濃度的要求，通常從感官性能要求，二氧化氯濃度 要小于0.4mg/L（味閾）指標值為0.7 mg/L按一般實踐中人體的感覺反應，水中二氧化氯的大濃度在0.42——0.45 mg/L以下時對水沒有異臭味的影響。（新國標 0.8mg/L ）

2）過量二氧化氯和副產(chǎn)物的控制：

1、提高二氧化氯產(chǎn)品的純度，改善工藝提高控制的精準度。

2、改進水處理工藝。如采用避光，減少跌水，縮短工藝流程的時間等措施。

3、去除消毒副產(chǎn)物。（例：在水中投加亞鐵

4Fe+ClO2+10H2O=Fe(OH)3↓+Clˉ+8H+

4、去除過量的消毒劑。（例：在水投加CO2進行碳酸化處理）

十三、適合二氧化氯處理的水質(zhì)條件：

1、原水中含有大量的腐殖酸，富里酸等天然有機物質(zhì)或受到有機污染的地表水廠。

2、因大量藻類和真菌繁殖而產(chǎn)生的色、臭、味的水源。

3、PH和氨氮含量較高的水源。

4、原水的酚濃度高，并且氯酚是水產(chǎn)生味的主要來源。

5、鐵、錳含量較高，要采用化學氧化去除的水源。

6、采用氯消毒會使嚴重超標的水源等。

十四、二氧化氯投加量及投加點：

1、預處理： 用于預處理除鐵、除錳、除藻時一般投加0.5-3.0mg/L（一般是氯化所需劑量的30%----50%）若同時除臭則還要有所提高，但一般不超過5mg/L。 投加點一般設在混凝劑加注前的5min左右，以二氧化氯與被去除物質(zhì)所需的反應時間而定，接觸時間約為15--30min，除臭時投加點可以設在濾后。

2、消毒處理： 用于出廠飲用水消終處理時一般投加0.1--1.4mg/L水溫低時投量可加大；投加點一般設在濾后，接觸時間約為15--30 min。處理水中二氧化氯用于保證安全消毒的剩余濃度尚未有統(tǒng)一標準，各水質(zhì)標準規(guī)定各不相同，我國新水質(zhì)標準規(guī)定0.8—0.1mg/L。

總之，實踐中二氧化氯的投加量一般約為0.1—5.0mg/L，主要與原水水質(zhì)和加藥處理的目的有關。

空氣中ClO2的濃度 毒性表現(xiàn)

5ppm 開始對呼吸器官產(chǎn)生刺激

17ppm 氣味十分明顯

45ppm 對眼、鼻吼產(chǎn)生損傷性刺激

150ppm 動物40分鐘死亡

350ppm 動物迅速死亡

十五、運行中的注意事項： 

1、反應溫度：因為現(xiàn)場發(fā)生二氧化氯為化學反應，反應為吸熱反應，所以對反應釜內(nèi)溫度要求較高。據(jù)有關資料顯示，反應釜內(nèi)反應溫度在50℃時原料轉(zhuǎn)化率為50%。在71℃時，原料轉(zhuǎn)換率86%。當80℃時反應速度過快以副反應為主，lv氣量大于二氧化氯量。在現(xiàn)操作面板顯示的溫度為88℃—85℃為水浴溫度不能真實代表反應釜內(nèi)溫度，特別在秋、春季當未點爐時，夜間氯庫溫度在-4—-5℃，點爐后氯庫白天溫度9℃，夜晚5℃。而反應釜與水浴加熱間隔著厚厚的PVC塑料板和聚四氟涂層（傳熱性不好），這一時期的加熱如不及時，出液管溫度會明顯下降（反應效率特別低）。建議對原料和進氣加熱，以彌補發(fā)生器加熱量不足的問題，提高反應效率，降低副產(chǎn)物的產(chǎn)生量。

2、進氣量的控制：

進氣的作用主要四個方面：

1）使原料充分混合，提高原料轉(zhuǎn)換效率。

2）進氣可降低二氧化氯的濃度，防止二氧化氯在發(fā)生器上部聚集發(fā)生。

3）進氣量的大小決定反應釜的液位，據(jù)廠家提供的資料，反應時間不應低于30min，但反應30min后，原料轉(zhuǎn)換沒有明顯提高。在實際運行中應根據(jù)生產(chǎn)條件，適當延長反應時間以提高轉(zhuǎn)換效率。

4）二氧化氯具有遇曝氣即從溶液中逸出的特性，可降低反應液中的二氧化氯含量，防止因反應液內(nèi)二氧化氯含量超30%發(fā)生的。

3、原料的進料量：

通過理論計算可知： 3.67 ：3.45 （溶液體積比）。

但廠家規(guī)定1：1。酸過量，主要提高氯酸鈉轉(zhuǎn)換率，防止未反應的氯酸鈉進入出廠水污染水質(zhì)。在實際工作中要嚴格掌握原料進料比例，防止因進料比例不當，而導致的原料轉(zhuǎn)換率低，并產(chǎn)生大量副產(chǎn)物污染水質(zhì)和生產(chǎn)成本的不必要增加。

十六、二氧化氯發(fā)生器操作規(guī)程：

（1）設備運行中的檢查：

1、操作面板數(shù)據(jù)是否正常。（溫度，頻率等）

2、檢查進氣量是否正常，反應釜液位及反應液顏色是否正常。（保證有充足的反應時間）

3、檢查計量泵聲音及機溫是否正常有無泄露。

4、檢查水浴液位是否正常。

5、檢查氯酸鈉及罐液位是否正常。（不要低于計量泵中心線）

6、觀察出液管單流閥是否有異物及動作是否靈活。

7、防爆塞是否正常。

8、出液管溫度是否正常。（不低于35℃）

（2）開機：

1、檢查水浴及反應釜內(nèi)液位應在1/2處。（液位管）

2、開啟溫控器使水浴溫度升至設定溫度。（85~88℃）

3、排除計量泵內(nèi)空氣并校定計量泵（校定應以背壓閥后出液量為準，同時應保持同一機器的兩臺泵計量泵背壓*）背壓應高于進口大壓力1bar。

4、調(diào)整動力水壓力至穩(wěn)定狀態(tài)，使水射器穩(wěn)定工作。

5、運行計量泵，并逐步調(diào)整至所需流量。

6、待運行穩(wěn)定后調(diào)整反應釜處于jia液位。（保證少反應時間30分鐘以上）

7、觀察反應釜液位管顏色，單流閥工作狀態(tài)及出液管溫度是否正常。

（3）關機及發(fā)生器清沖：

1、停止計量泵工作。

2、打開進水閥，稀釋反應釜內(nèi)反應液濃度將反應釜內(nèi)濃度降至安全濃度（反應釜內(nèi)顏色基本無色），關閉進水閥。

3、停止水射器工作。

4、停止水浴加熱。

5、將進氣孔用堵死，從安全塞進水，將反應釜內(nèi)注滿水浸泡十分鐘，后將水從排污閥排出。

6、重新進水至反應釜1/2處。（液位管）

（4）原料的配制與添加：

氯化鈉：

1、氯酸鈉配制工作人員應穿戴好防護用具。（防酸堿工作服、護目鏡、、防酸堿手套、長統(tǒng)膠鞋）

2、配制過程中有嚴禁吸煙及明火。（不許使用摔砸等方法）

3、配制過程必須按照氯酸鈉與水按1：2的比例混合。（例如：1公斤氯酸鈉加2公斤水）

4、必須保證氯酸鈉*溶解。

5、配制后的液體經(jīng)比重檢測合格后方可抽入原料罐中。（例如：1260kg/m3 20℃）

6、進廠后應檢測

①氯化氫含量是否達到標準31%。

②檢測其密度是否合格。例如：1160kg/m3 20℃

③目測的顏色是否正常有無雜質(zhì)。（工業(yè)品因含有鐵、氯等雜質(zhì)略帶微黃色、清澈、透明）

（2）不可含有無機物，否則因此而產(chǎn)生的問題將十分嚴重。

（3）儲存不宜過長時間，否則易發(fā)生因儲存時間過長而造成的氯化氫含量降低。（氯化氫極易揮發(fā)）

（4）操作時，應穿戴好防護用品。（耐酸堿工作服，護目鏡、、橡膠手套，長統(tǒng)膠鞋）

五、型號的意義

HLT—20000型→指額定產(chǎn)量為20000g/h，有效氯的化學二氧化氯復合消毒發(fā)生器。

1克二氧化氯等效于2.63克氯（廠家以1克二氧化氯等效于2.5克有效氯計算）按此計算：

1臺20000 g/h滿負荷發(fā)生器實際產(chǎn)量ClO2≈6.73kg/h

 Cl2≈3.3kg/h

1臺10000 g/h滿負荷發(fā)生器實際產(chǎn)量ClO2≈3.35kg/h

 Cl2≈1.65kg/h

1臺5000 g/h滿負荷發(fā)生器實際產(chǎn)量 ClO2≈1.675kg/h

 Cl2≈0.825kg/h

20000g/h發(fā)生器的實際進料NaClO3=10.5 kg（固體）

NaClO3≈25L （溶液）

HCl=7.37kg

HCl（）=23.7L 

江西瑞金二氧化氯發(fā)生器注意事項