正壓式二氧化氯發(fā)生器由南京理工大學(xué)科研人員于1998年初在國(guó)內(nèi)*推出。稱其為正壓式反應(yīng)器是因?yàn)樵摲N發(fā)生器采用計(jì)量泵正壓輸送原料、正壓反應(yīng)和正壓投加藥液。特點(diǎn)是可在正壓條件下反應(yīng)生成消毒劑，直接投加到帶壓的水體中。

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若與供水泵聯(lián)動(dòng)，或與余氯在線檢測(cè)儀表聯(lián)用，可方便的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)比例投加消毒劑。開發(fā)這種正壓式發(fā)生器初衷是為解決深井泵直供水泵后直接投加消毒劑問題。從應(yīng)用效果看這種發(fā)生器不但能解決深井直供水消毒、高層水箱水塔水消毒，用于其它場(chǎng)合也比負(fù)壓式設(shè)備*。其具有的操作方便，計(jì)量準(zhǔn)確，便于控制等優(yōu)點(diǎn)，尤其受到使用者的廣泛好評(píng)。

（2） 負(fù)壓式二氧化氯發(fā)生器

負(fù)壓式二氧化氯發(fā)生器是相對(duì)正壓式二氧化氯發(fā)生器而言的。負(fù)壓式發(fā)生器主要通過水射器形成真空，在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，故稱為負(fù)壓式。由反應(yīng)器內(nèi)形成的負(fù)壓將原料吸入，反應(yīng)產(chǎn)生的ClO2經(jīng)水射器與水混合帶出。1998年之前，國(guó)內(nèi)的化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器多為負(fù)壓式發(fā)生器。它具有負(fù)壓進(jìn)料、負(fù)壓曝氣反應(yīng)、負(fù)壓吸收、負(fù)壓投加等環(huán)節(jié)，全程負(fù)壓運(yùn)行，有較高的安全性和可靠性。負(fù)壓式反應(yīng)工藝的采用，主要是基礎(chǔ)安全上的考慮。由于ClO2是極不穩(wěn)定的氣體物質(zhì)，若與空氣混合很容易產(chǎn)生爆炸。反應(yīng)器的全程負(fù)壓反應(yīng)工藝較好地解決了ClO2泄露的問題。

3．復(fù)合型和高純型二氧化氯發(fā)生器

（1）復(fù)合型二氧化氯發(fā)生器

所謂復(fù)合型二氧化氯發(fā)生器是指反應(yīng)產(chǎn)物中有ClO2和Cl2混合物的二氧化氯發(fā)生設(shè)備。復(fù)合型二氧化氯發(fā)生器多采用nacl2、鹽酸或nacl2、氯化鈉、硫酸為原料，反應(yīng)生成ClO2和Cl2混合物，理論上，反應(yīng)產(chǎn)物中ClO2占66%，Cl2占34%。由于產(chǎn)物有效成分中Cl2含量較多，“復(fù)合式”由此得名，反應(yīng)式見式①②。由于是以nacl2為主原料，故ClO2的制備成本相對(duì)較低廉，每克ClO2成本在0.01元左右。若以有效氯計(jì)每克有效氯成本僅為0.003元。

（2）高純二氧化氯發(fā)生器

“高純”二氧化氯發(fā)生器是相對(duì)于“復(fù)合”法而言的。一般之發(fā)生產(chǎn)物的有效成分中，ClO2占ClO2+Cl2總質(zhì)量的90%以上，反應(yīng)所采用的工藝主要是亞nacl2法。反應(yīng)式有：

5NaClO2+4HCl→4ClO2↑+5NaCl+2H2O                               ⑥

2NaClO2+Cl2→2ClO2↑+2NaCl                                          ⑦

2NaClO2+NaClO+2HCl→2ClO2+3NaCl+H2O                      ⑧

近年來又出現(xiàn)甲醛還原nacl2法的發(fā)生器

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

副反應(yīng)：

 6NaClO3+CH3OH+45H2SO4→6ClO2+CO2+5 Na3H（SO4）2+2H2O            ⑩

亞nacl2法zui早是國(guó)外商用ClO2發(fā)生器常用反應(yīng)工藝，目前國(guó)內(nèi)主流“高純”二氧化氯發(fā)生器多采用此法。

氧化氯發(fā)生器的常用術(shù)語

由于ClO2是一種不穩(wěn)定化合物，不含H0C和H0Cl-形式的有效氯，然而其濃度常以有效氯以及余氯來表示。

有效氯：有效氯是衡量含氯消毒劑氧化能力的標(biāo)志，是指與氯消毒劑氧化能力相當(dāng)?shù)穆攘浚ǚ侵赶緞┧攘浚?，其含量用毫克／升或％濃度表示?/span>

余氯是指氯投入水中后，除了與水中細(xì)菌、微生物、有機(jī)物、無機(jī)物等作用消耗一部分氯量外，還剩下了一部分氯量，這部分氯量就叫做余氯。其含量用毫克／升表示。

各種水處理二氧化氯發(fā)生器設(shè)備的選型計(jì)算方法

1. 生活飲用水

例1：某水廠原水取自水庫(kù)，設(shè)計(jì)供水規(guī)模 2萬噸/天，請(qǐng)選擇消毒設(shè)備型號(hào)。
① 確定投加量：地表水處理，取1.5g/ m3。
② 計(jì)算供水量  平均供水量：20000 m3/d÷24h=834 m3/h
               高峰期水量：834 m3/h×1.5=1251 m3/h
③ 需氯量：1251 m3/h×1.5g/ m3=1877g/h
④ 設(shè)備選型：應(yīng)選2000 g/h型。

例2： 某自來水廠，深井水，設(shè)計(jì)供水規(guī)模5萬噸/天。原水中無鐵錳超標(biāo)的現(xiàn)象。
① 確定投加量：深井水處理，取1g/ m3。
② 計(jì)算供水量  平均：50000 m3/d÷24h=2083 m3/h

高峰期：2083 m3/d×1.5=3125g/h
③ 需氯量：3125 m3/h×1g/ m3=3125g/h
④ 設(shè)備選型：應(yīng)選3000-4000 g/h型。
2. 醫(yī)院污水
選型要點(diǎn)：
⑴ 若為重力式一級(jí)流程：考慮小時(shí)zui大污水量。
⑵ 若為泵提升的工藝：按污水泵的流量來計(jì)算。
⑶ 若為二級(jí)處理工藝：無小時(shí)zui大污水量數(shù)據(jù)時(shí)，可按平均流量計(jì)算。
⑷ 傳染病院、結(jié)核病院：適當(dāng)增加加氯量。
例1：某綜合性醫(yī)院，設(shè)計(jì)床位300張，采用重力式一級(jí)處理工藝。
① 確定投加量：一級(jí)處理，取40g/m3。
② 計(jì)算污水量  污水量：300床×1 m3/d.床=300 m3/d

平均流量：300 m3/d÷24h=12.5 m3/h

zui大流量：300 m3/d÷10h=30 m3/h
③ 需氯量：30 m3/h×40g/ m3=1200g/h
④ 設(shè)備選型：應(yīng)選2000 g/h型。
例2：某結(jié)核病醫(yī)院，設(shè)計(jì)床位800張，污水24h排放，采用二級(jí)生化處理工藝。
① 確定投加量：二級(jí)處理，取20g/ m3。
② 計(jì)算污水量  污水量：800床×1 m3/d.床=800 m3/d

平均流量：800 m3/d÷24h=33.3 m3/h
③ 需氯量：33.3 m3/h×20g/ m3=666.7g/h
④ 設(shè)備選型：應(yīng)選800/1000 g/h型。
3. 游泳池水
例：某游泳池水容積為800 m3，設(shè)計(jì)循環(huán)周期8小時(shí)。
① 泳池水投加量2-5g/ m3，取4g/ m3。

② 循環(huán)水量：800 m3×（1.1-1.2）÷8h=110 m3/h
③ 需氯量：110 m3/h×4g/ m3=440g/h

④ 設(shè)備選型：應(yīng)選500 g/h型。
4. 生活污水
例1：某污水處理廠，采用AB工藝處理城市污水，處理量為（8～12）×104 m3/d，同時(shí)配套建設(shè)3000m3/d回用水裝置，現(xiàn)對(duì)中水回用消毒設(shè)備選型。
① 確定投加量：排放水：2-5mg/L，取5g/m3。
② 計(jì)算污水量  污水量：3000m3/d 

平均流量：3000 m3/d÷24h=125 m3/h

zui大流量：3000 m3/d÷10h=300 m3/h
③ 需氯量：300m3/h×5g/ m3=1500g/h
④ 設(shè)備選型：應(yīng)選2000 g/h型。
5. 循環(huán)水
例1：某化肥廠8萬噸合成氨、13萬噸尿素工程與之相配套的循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)水流量為5500m3/h，換熱器材質(zhì)為碳鋼和不銹鋼，補(bǔ)水水質(zhì)為結(jié)垢型，設(shè)計(jì)處理藥劑為堿性有機(jī)磷系配方，主要?dú)⒕鷦槎趸取?/font>
選型要點(diǎn)：
   發(fā)生器的規(guī)格選用要按保有水量每噸投加二氧化氯0.5克～1克，投藥開機(jī)時(shí)間2小時(shí)，即保有水量（噸）×（0.5～1）（克/噸）÷2（小時(shí)）= 耗氯量（克/小時(shí)），該選用設(shè)備作沖擊性投藥時(shí)可延長(zhǎng)開機(jī)操作時(shí)間，以滿足沖擊性投藥需要。
① 確定投加量：每周采用二氧化氯沖擊性殺菌兩次，取1g/m3。
② 計(jì)算循環(huán)水量  循環(huán)水量：5500 m3/d

平均流量：5500 m3/d÷2h=2750 m3/h
③ 需氯量：2750m3/h×1g/ m3=2750g/h

④ 設(shè)備選型：應(yīng)選3000 g/h型。

二氧化氯發(fā)生器設(shè)備保養(yǎng)方法及故障處理

二氧化氯發(fā)生器安裝調(diào)試完成后，必須按時(shí)測(cè)定出水余氯含量及亞氯酸鹽含量是否符合標(biāo)準(zhǔn)，以保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。建設(shè)部新出臺(tái)了新的《城鎮(zhèn)供水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定ClO2消毒標(biāo)準(zhǔn)：與水接觸30分鐘后出廠水二氧化氯余量≥0.1（mg/L），管網(wǎng)末稍水≥0.02（mg/L）。

發(fā)生器在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，雖然負(fù)荷變化不大，但卻是*連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的。隨著使用時(shí)間的增加，設(shè)備內(nèi)部和外部的工作條件將不斷惡化，其結(jié)果必然使磨損加劇，性能變差，消耗增多。如再繼續(xù)使用，不僅影響工作效率，還會(huì)發(fā)生更嚴(yán)重的設(shè)備或人身事故。為此，必須加強(qiáng)設(shè)備的技術(shù)保養(yǎng)工作，使設(shè)備維持良好的狀態(tài)。

（1）經(jīng)常保持完好狀態(tài)，以便隨時(shí)可以起動(dòng)運(yùn)行；

（2）在合理運(yùn)用的條件下，嚴(yán)格按技術(shù)操作規(guī)程進(jìn)行操作，出現(xiàn)問題及時(shí)維修，這樣就不致因中途損壞機(jī)件而停產(chǎn)； 

（3）操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)，按章操作；

（4）設(shè)備各附屬裝置及零、部件的技術(shù)狀態(tài)保持均衡，以達(dá)到zui高的大修間隔期；

故障的處理及時(shí)性與可靠性

二氧化氯消毒劑發(fā)生器在現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試合格后，較易發(fā)生故障的點(diǎn)是： 

（1）計(jì)量泵由于在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生振動(dòng)而不精準(zhǔn)；

（2）計(jì)量泵由于原料水溶液中有雜質(zhì)，造成計(jì)量泵出入口2組4個(gè)單向閥阻塞或背壓閥                阻塞，從而使二種原料進(jìn)料不均勻，反應(yīng)不充分，二氧化氯收率低，消毒成本高；

（3）由于加藥管線匹配不合理或滲漏，造成反應(yīng)器內(nèi)頭不曝氣；

（4）由于動(dòng)力水源壓力不足，造成安全閥跳動(dòng)頻繁；

（5）由于動(dòng)力水中有雜質(zhì)，造成水射器阻塞，反應(yīng)器內(nèi)曝氣不充分，二氧化氯不能及時(shí)抽出，安全閥頻繁跳動(dòng)；

（6）供電系統(tǒng)電壓波動(dòng)范圍較寬，造成計(jì)量泵被燒毀；

（7）計(jì)量泵再起動(dòng)時(shí)，沒有排出泵體內(nèi)空氣，造成泵頭氣蝕或損壞隔膜，使泵頭損壞；

（8）在市場(chǎng)上采購(gòu)的鹽酸酸度不足，工業(yè)用合成鹽酸出廠標(biāo)準(zhǔn)是≥31%，有的地方酸度＜24%，更嚴(yán)重的是把用過的廢酸當(dāng)做工業(yè)用合成鹽酸使用，這樣的事情出現(xiàn)多起，造成設(shè)備報(bào)廢。后來我們給每個(gè)用戶配一支鹽酸密度計(jì)，減少了類似事故發(fā)生；

（9）nacl2在加水溶解時(shí)不按1:2比例調(diào)配，有的甚至水的流量表也讀不清，以致原料在反應(yīng)器中不能充分反應(yīng)，收率下降，加藥成本升高；

（10）由于電子器材質(zhì)量低下，造成反應(yīng)器液位、水套加熱器液位、以及原料儲(chǔ)罐液位下限不報(bào)警等故障。

發(fā)生器所需原料理化性質(zhì)及儲(chǔ)存運(yùn)輸注意事項(xiàng)

nacl2

性質(zhì)：無色立方晶體或三方結(jié)晶或白色粉末。味咸而涼。密度2.490g/cm3。熔點(diǎn)255℃。易溶于水，0℃在水中的溶解度為790g/L。溶于乙醇、甘油、丙酮、液氨。加熱至300℃以上易分解放出氧氣。在中性或弱堿性溶液中氧化力非常低，但在酸性溶液中或有誘導(dǎo)氧化劑和催化劑（如硫酸銅）存在時(shí)，則是強(qiáng)氧化劑。與酸類（如硫酸）作用放出二氧化氯。有*的氧化力。與硫、磷和有機(jī)物混合或受撞擊，易引起燃燒和爆炸。易潮解。

操作：nacl2粉塵能刺激皮膚、粘膜和眼睛。如不慎nacl2濺入眼睛或?yàn)R到皮膚上，應(yīng)立刻用大量水沖洗干凈。吸入nacl2粉塵，因積累在體內(nèi)而引起中毒，會(huì)出現(xiàn)惡心、大量嘔吐、下瀉、呼吸困難、腎損害等癥狀。誤食時(shí)，要立即飲服食鹽水或溫肥皂水使其吐出，然后速送醫(yī)院治療。致死量10g。 生產(chǎn)人員工作時(shí)、應(yīng)穿工作服，戴防護(hù)口罩、乳膠手套、塑料或橡皮圍裙，穿長(zhǎng)統(tǒng)膠靴等勞保用品，以保護(hù)呼吸和皮膚。生產(chǎn)設(shè)備要密閉，車間通風(fēng)應(yīng)良好。下班后要洗淋浴。 
包裝儲(chǔ)運(yùn) 用內(nèi)襯聚乙烯塑料袋的鐵桶包裝，桶口密封牢固。應(yīng)貯存在陰涼、通風(fēng)、干燥的庫(kù)房?jī)?nèi)。注意防潮。嚴(yán)防粉末散落在地上，如有散落，必須立刻用濕黃砂拌和后掃干凈。不得與糖類、油類、木炭等有機(jī)物、硫黃、赤磷、還原劑、硝酸鹽、酸類（尤其是硫酸）和一切易燃物品共貯混運(yùn)。運(yùn)輸過程中要防雨淋和日曬，注意防潮。裝卸時(shí)要輕拿輕放，防止摩擦，嚴(yán)禁撞擊。 失火時(shí)，先用砂土，再用霧狀水和各種滅火器撲救，但不可用高壓水。 
亞nacl2

性質(zhì)：固體亞nacl2系白色或微帶黃綠色結(jié)晶或結(jié)晶粉末，分子量90.44，呈堿性，輕微吸潮；易溶于水、醇。固體亞nacl2在室溫和正常儲(chǔ)存條件下較穩(wěn)定，遇酸易分解放出二氧化氯氣體；與木屑、有機(jī)物、還原性物質(zhì)接觸、撞擊、摩擦?xí)r容易爆炸或燃燒。液體亞nacl2為淺黃色溶液，在堿性狀態(tài)下很穩(wěn)定，在酸性狀態(tài)下分解放出二氧化氯氣體。

操作：粉塵能刺激皮膚、粘膜和眼睛。如不慎nacl2濺入眼睛或?yàn)R到皮膚上，應(yīng)立刻用大量水沖洗干凈。吸入nacl2粉塵，因積累在體內(nèi)而引起中毒，會(huì)出現(xiàn)惡心、大量嘔吐、下瀉、呼吸困難、腎損害等癥狀。亞nacl2具有很強(qiáng)的漂白能力，是漂白的5倍。生產(chǎn)人員工作時(shí)、應(yīng)穿工作服，戴防護(hù)口罩、乳膠手套、塑料或橡皮圍裙，穿長(zhǎng)統(tǒng)膠靴等勞保用品，以保護(hù)呼吸和皮膚。生產(chǎn)設(shè)備要密閉，車間通風(fēng)應(yīng)良好。下班后要洗淋浴。

包裝儲(chǔ)運(yùn)：亞nacl2固體采用內(nèi)襯塑料袋的鐵桶包裝，液體采用聚氯乙烯塑料桶包裝。亞nacl2不得與可燃物、酸類、還原性物質(zhì)混儲(chǔ)混運(yùn)，應(yīng)貯存在陰涼、干燥庫(kù)房?jī)?nèi)，遠(yuǎn)離火源、熱源。運(yùn)輸時(shí)避免受潮、受熱和日光直射。
 以上是二氧化氯發(fā)生器的簡(jiǎn)單介紹，隨著近年來氯氣泄漏導(dǎo)致群眾中毒事件的頻頻發(fā)生, 再加上二氧化氯的氧化能力和殺菌能力優(yōu)于使用二氧化氯比液氧更加經(jīng)濟(jì)方便復(fù)合型發(fā)生器進(jìn)行水體消毒的運(yùn)行成本和液抓相當(dāng)?shù)纫蛩?/font>, 二氧化抓取代用于飲用水消毒是必然趨勢(shì)。

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