一、概述
(一)二氧化氯(ClO2)的化學特性及性質(zhì)
二氧化氯的分子式為ClO2,在水中以游離單分子狀態(tài)存在。在水中具有強氧化性及高反應活性,能氧化微生物細胞內(nèi)含巰基的酶;同時二氧化氯(ClO2)也可以快速地控制微生物蛋白質(zhì)的合成,從而殺滅水及環(huán)境中的各種致病菌和藻類等微生物。二氧化氯(ClO2)還能與水中有機化合物反應,使其氧化降解,生成無害的氧化物及CO2、NO2、H2O等小分子物質(zhì),不形成具有“三致”(致畸、致癌、致突變)作用的氯代有機物,避免了用傳統(tǒng)方法消毒可能產(chǎn)生的二次污染。另外,ClO2還能將水中超標的可溶性低價離子如Fe+2、S+2、As+2、Mn+2等氧化成高價態(tài)而沉淀分離。
(二)二氧化氯(ClO2)的發(fā)現(xiàn)及應用簡史
二氧化氯(ClO2)于1911年被發(fā)現(xiàn),但由于技術上的原因,直至二十世紀四十年代才得以應用。七十年代后,由于發(fā)現(xiàn)液氯(Cl2)消毒飲用水后容易產(chǎn)生有“三致”(致畸、致癌、致突變)作用的等氯代有機物,1983年美國國家正式規(guī)定:飲用水中含量必須保證在0.1mg/l以下,并推薦二氧化氯(ClO2)消毒作為控制引用水中含量的有效方法之一。從此,二氧化氯(ClO2)在飲用水中的消毒優(yōu)勢才逐漸引起人們的重視,其在歐美已被作為自來水消毒的。由此開始,二氧化氯(ClO2)的開發(fā)研究和應用得到了較快的發(fā)展。
(三)各種水消毒劑的對比分析
目前,飲用水消毒劑主要有液氯(Cl2)、漂白粉(精)﹑臭氧(O3)和二氧化氯(ClO2)及其它特種飲用水消毒劑。其中臭氧(O3)及特種飲用水消毒劑由于成本太高,不宜大規(guī)模使用。漂白粉(精)儲存使用不方便,消毒后水質(zhì)不高,且成本較高,目前已逐漸被淘汰。而液氯(Cl2)作為氯堿工業(yè)的副產(chǎn)品,價格低,在過去相當長的時期內(nèi),成為一種的水消毒劑,但它卻存在以下幾個主要缺點:
1、液氯為氯堿工業(yè)的副產(chǎn)品,生產(chǎn)集中,而水消毒處理點分散,故液氯運輸﹑儲存成了問題;另外,液氯集中罐裝,容易發(fā)生泄露及爆炸事故,存在很大的安全隱患。
2、液氯對水消毒后,容易產(chǎn)生有“三致”(致畸、致癌、致突變)作用的等氯代有機物,導至二次污染,危害公眾健康。
3、由于液氯存在安全隱患,因此在使用過程中,對各項安全措施要求復雜,人員素質(zhì)要求高;而國內(nèi)許多地方,由于條件限制經(jīng)常發(fā)生傷害事故。
4、液氯供應受燒堿市場影響。很多地方,除了個別大型自來水廠液氯供應有保障外,中小型水廠、廠礦用水、醫(yī)院及工廠污水消毒處理,均無液氯保障供應。
介于以上原因,SJL系列二氧化氯混合高效消毒器應運而生。它克服了以上各種消毒劑的缺點。它使用食鹽(NaCl)電解產(chǎn)生二氧化氯(ClO2)混合高效消毒劑,原料易得供應有保障。二氧化氯(ClO2)混合高效消毒劑為現(xiàn)場制備,現(xiàn)場使用,安全可靠,同時,運行成本低。另一方面,電解食鹽(NaCl)法生產(chǎn)二氧化氯(ClO2) 混合高效消毒劑與化學法生產(chǎn)二氧化氯(ClO2) 混合高效消毒劑相比,電解食鹽(NaCl)法,避免了使用酸液、氯酸鈉或亞氯酸鈉溶液,便于操作和管理及原料的采購儲存,同時也避免了廢液處理,而且運行成本低,因此,電解食鹽(NaCl)法SJL系列二氧化氯混合高效消毒器具有良好的實用性。
(四)電解食鹽(NaCl)法SJL系列二氧化氯混合高效消毒器簡介
1、設備原理
電解食鹽(NaCl)法SJL系列二氧化氯混合高效消毒器是一種電解裝置,它采用特殊電極及電解隔膜,電解飽和食鹽水,產(chǎn)生含ClO2 、Cl2 、O3、H2O2等多種成分的高效混合消毒氣,通過水射器將高效混合消毒氣體與待處理水體充分混合,達到消毒處理的目的。
2、應用
二氧化氯(ClO2)消毒劑在國際上大規(guī)模應用了近二十年,我國從一九八七年開始,由中國預防醫(yī)學引進該技術。通過反復實驗論證,充分證明了二氧化氯(ClO2)消毒劑的殺菌效果和無毒性。經(jīng)過我們多年深入研究,SJL系列二氧化氯混合高效消毒器日臻成熟,在工作穩(wěn)定性、可操作性、消毒效果、產(chǎn)品壽命等多方面、均已取得突破性進展,完夠適應以下領域的應用:
(1)飲用水消毒處理,達到國家飲用水標準(細菌總數(shù)<100個/ml,大腸菌群<3個/l);
(2)用于游泳池、娛樂水體及工業(yè)循環(huán)水體消毒除藻處理;
(3)醫(yī)院污水消毒處理,殺菌效率高,處理后達到國家有關醫(yī)院污水病原體標準;
(4)用于各類養(yǎng)殖廠環(huán)境及水體消毒;
(5)工業(yè)廢水脫酚、脫氰及印染工業(yè)廢水脫色處理;
(6)用于造紙行業(yè)的紙漿漂白處理工藝及精細化工等;
(7)各種污水、中水處理過程中的消毒工序。
二、國內(nèi)二氧化氯(ClO2)混合高效消毒器設備的技術現(xiàn)狀
(一)技術現(xiàn)狀
目前,國內(nèi)已有一些廠家生產(chǎn)電解食鹽(NaCl)法二氧化氯(ClO2)混合高效消毒器,利用食鹽(NaCl)為原料,電解產(chǎn)生消毒劑,原料簡單﹑易得、價格低且質(zhì)量有保障,但技術存在以下問題:
1、產(chǎn)氣不穩(wěn)定,產(chǎn)氣量在使用過程中難以控制;
2、電耗、鹽耗大,產(chǎn)氣率低;
3、關鍵部件(電解隔膜)均采用石棉布或丙綸布,使用壽命短(不超過三個月)且需定期清洗,而清洗操作復雜,難以被用戶接受。另外,石棉布或丙綸布結構不穩(wěn)定,在水中浸泡后很快就會導致孔隙增大,使陽極箱、陰極箱之間發(fā)生通透,降低電解效率﹑增大鹽耗;
4、設備總體結構不盡合理,故障率高,壽命短,嚴重損害用戶利益;
5、電解液組份不穩(wěn)定:隨著設備電解,陽極室食鹽(NaCl)濃度逐漸下降,不能保持飽和狀態(tài),電解液組份的不穩(wěn)定直接導致設備產(chǎn)氣量不穩(wěn)定;
6、設備換熱問題沒有很好的解決(沒有科學的換熱系統(tǒng)),導致設備內(nèi)溫度超過80℃,造成電解膜變性,設備所用UPVC板強度下降并發(fā)生變形,致使設備報廢。
(二)我公司技術取得的突破進展
針對以上存在的問題,我公司同有關單位合作,經(jīng)過長達三年的實驗研究,多次試制和改進,在以下方面取得突破性進展:
1、研制出新型耐腐蝕不對稱電解膜。該膜在使用過程中,不用清洗和維護,壽命長(超過三年)﹑性能穩(wěn)定﹑電阻低﹑能自動平衡陰﹑陽極箱酸堿度,使產(chǎn)氣效率達到,降低電耗﹑鹽耗,運行成本降低;
2、采用的泵循環(huán)系統(tǒng)(日本IWAKI公司產(chǎn)品—),保持電解溶液組份始終處于動態(tài)平衡狀態(tài),保證設備運行穩(wěn)定,確保設備的使用效果;
3、*的工業(yè)設計理念,使設備管路系統(tǒng)精煉、設備可操作性強,使用方便;
4、合理的選材,使設備的耐腐蝕性提高、壽命延長;
5、采用的換熱系統(tǒng)及設備過溫保護系統(tǒng),確保換熱效果保持。避免了設備在電解過程中,因產(chǎn)熱而使設備內(nèi)溫度超過80℃,造成電解膜變性,孔徑變大通透性增加,同時,避免了造成設備所用UPVC材料強度下降使設備變形的問題;
6、針對電解法設備的特點自行設計開發(fā)了SJL系列二氧化氯混合高效消毒器的專用陰極、陽極及中性極板,電化學效率高,使用壽命長(超過十年)。同時,也開發(fā)了SJL系列可控硅整流電解電源(內(nèi)容詳見SJL系列可控硅整流電解電源使用說明),使得SJL系列二氧化氯混合高效消毒器工作更穩(wěn)定,而且實現(xiàn)了該設備的全自動化操作;并可遠程計算機操作或與在線流量計和余氯儀實現(xiàn)自動閉循環(huán)控制。
我公司研制的SJL系列二氧化氯混合高效消毒器,已在全國范圍內(nèi)廣泛應用,并贏得了廣大用戶的好評;同時也為我國的消毒事業(yè)作出了貢獻。
SJL系列二氧化氯混合高效消毒器
產(chǎn)品安裝說明
一、設備基本工作原理
飽和食鹽(NaCl)水,在帶有特殊電解隔膜的電解槽中電解,所產(chǎn)生的含有ClO2、 Cl2、 O3、H2O2等強氧化性消毒氣體,通過水射器負壓抽提,與待處理的水體安全混合,達到消毒處理的目的。
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二、設備基本結構及主要作用
設備主要由主機和電解電源兩個主體構成(主機結構見主機結構圖,電解電源見KZ系列可控硅整流電解電源使用說明)
1、主機
電解槽:飽和食鹽(NaCl)水在電解槽中電解,在陽極箱產(chǎn)生ClO2、Cl2、O3、H2O2等混合消毒氣體,通過水射器與待處理水體混合;同時在陰極箱產(chǎn)生氫氣,通過導氣管向大氣排放。
鹽 箱:加鹽、溶鹽。
水射器:當一定流速的水通過水射器時,可將混合消毒氣體抽出,達到與待處理水體混合的目的。
電解液循環(huán)系統(tǒng):保證電解槽中的電解液始終處于動態(tài)平衡狀態(tài)。
冷卻系統(tǒng):帶走電解過程中產(chǎn)生的熱量,使設備內(nèi)溫度不超過80℃,避免了電解隔膜變性及UPVC板強度下降。
支 架:支撐、固定設備及管路。
2、電解電源
提供電解時所需要的直流電能、調(diào)節(jié)設備產(chǎn)氣量的大小及實現(xiàn)設備的自動控制。