nacl2法二氧化氯發(fā)生器是90年代初國(guó)內(nèi)一些單位開發(fā)出的民用ClO2發(fā)生設(shè)備。這種發(fā)生器特點(diǎn)是原料價(jià)格低,反應(yīng)產(chǎn)物是ClO2與Cl2的混合氣體。其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,售價(jià)電解法二氧化氯發(fā)生器,消毒每噸飲用水費(fèi)用在0.015~0.017元。這種發(fā)生器缺點(diǎn)是用酸較多,反應(yīng)產(chǎn)物比較復(fù)雜,生成的ClO2量占總有效產(chǎn)物(ClO2+ Cl2)量的60%左右。未轉(zhuǎn)化反應(yīng)的nacl2,殘留在飲用水中可能對(duì)人體造成不良影響。濰坊恒遠(yuǎn)環(huán)保水處理設(shè)備有限公司
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(2)亞nacl2法ClO2發(fā)生器
這是一種采用亞nacl2(NaClO2)為主要原料ClO2發(fā)生器,其主要反應(yīng)工藝有:
5NaClO2+4HCl→4ClO2↑+5NaCl+2H2O ③
2NaClO2+Cl2→2ClO2↑+2NaCl ④
2NaClO2+NaClO+2HCl→2ClO2↑+3NaCl+H2O ⑤
亞nacl2法是國(guó)外飲用水消毒用二氧化氯發(fā)生器的主要工藝方法。國(guó)外多采用式⑤的工藝,亞nacl2在活性氯和酸的作用下通過氧化還原反應(yīng)生成二氧化氯。而常用的是NaClO2+HCl工藝,該方法反應(yīng)工藝簡(jiǎn)單,耗酸量少,亞nacl2轉(zhuǎn)化率高,ClO2純度可達(dá)90%以上。亞nacl2法的主要缺點(diǎn)是原料成本較高,用該方法每噸飲用水消2劑費(fèi)用至少5分錢以上,因此,我國(guó)水處理目前行業(yè)還不能*接受。但產(chǎn)物中ClO2的純度較高的優(yōu)點(diǎn),使得該法也有一定的應(yīng)用前景。
2. 正壓式和負(fù)壓式二氧化氯發(fā)生器
(1) 正壓式二氧化氯發(fā)生器
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。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┧攘浚浜坑煤量耍颍舛缺硎尽?/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,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。
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