二氧化氯發生器是化學發生二氧化氯的一種新型設備，它外型美觀，占地面積小、 

操作方便、安全可靠。二氧化氯發生器整臺設備為耐腐材料PVC制作，使用壽命長。主 
要應用于： 
●自來水、深井水、二次供水等飲用水消毒； 
●醫院污水、游泳池水消毒； 
●工業廢水、生活污水的脫色、滅菌、除臭； 
●工業循環冷卻水和水中回用的滅菌消毒； 
●食品、飲料行業的滅菌消毒； 
●造紙、印染行業的漂白、脫色處理； 
●含氯、含酚廢水的處理。 

二氧化氯的主要物理化學性質

1.1 二氧化氯在常溫下是黃綠色至橘黃色氣體，具有與氯氣相似的刺激性氣味；比空氣重，其氧化能力為氯的2.6 倍，具有較強的滅菌能力。二氧化氯易溶于水，其溶解度是氯氣的5 倍，它在水中是純粹的溶解狀態，不易發生水解反應，所以它的消毒作用受水的pH值影響極小，二氧化氯易揮發，其液態和氣態極不穩定，溫度升高、曝光或與有機質接觸均會發生爆炸。由于二氧化氯對壓力、溫度和光線敏感，不能壓縮進行液化儲存和運輸，一般都是現場制取和使用。

2　二氧化氯的消毒機理

2.1 二氧化氯與無機物的反應：二氧化氯可將水中溶解的還原

態鐵、錳氧化，對去除鐵、錳很有效。反應式如下：

2ClO2+5Mn2++6H2O → 5MnO2+2Cl-+12H+（1）

ClO2+5Fe(HCO3)2+3H2O → 5Fe(OH)3+10CO2+Cl-+H+（2）

2.2 二氧化氯與有機物的反應：二氧化氯與有機物的反應較復雜，主要發生氧化反應，其產物主要有酸、醇、環氧化物等。二氧化氯與酚反應不會生成有異味的氯酚。二氧化氯與腐植酸反應，不會生成三鹵甲烷THMs 等有機鹵代物。

2.3 據有關專家研究，二氧化氯對細菌的細胞壁有較強的吸附和穿透能力，從而有效破壞細菌內含巰基的酶，可快速控制微生物蛋白質的合成，故二氧化氯對細菌、*等有很強的滅活能力。二氧化氯不與氨反應，故氨氮含量高的水采用二氧化氯消毒仍可保持其全部殺菌能力。這些細菌除一般細菌外，還有包括大腸桿菌、異細菌、鐵細菌、硫酸鹽還原菌、脊髓灰質炎菌*、肝炎*、蘭伯氏賈第蟲胞囊、尖刺賈第蟲胞囊等。

3　化學法二氧化氯制取方法及應用

目前常用化學方法制取ClO2 主要有下面幾種：

（１）鹽酸與亞氯酸鈉反應

５NaClO2 ＋４HCl ＝５NaCl ＋ 4ClO2 ＋２H2O

（２）鹽酸與氯酸鈉反應

2NaClO3 ＋ 4HCl ＝ 2NaCl ＋ 2ClO2 ＋ Cl2 ＋２Ｈ 2O

（３）液氣混合反應

2NaClO2 ＋ Cl2 ＝ 2NaCl ＋ 2ClO2

由于亞氯酸鈉價格昂貴，方法（1）、（3）的成本與運行費用較高，難以在飲用水中推廣使用。目前國內許多廠家研制出使用Naclo ３和H2SO4 或HCl 反應制取二氧化氯的發生器，該設備生產規模較小，設備簡單，便于操作和實現自動化。原料價廉易得，適用于給水處理中生產應用，許多中小型水廠都使用此設備生產二氧化氯。該種發生器產生的混合氣體中二氧化氯占70％，其余30％為氯氣。用戶再根據需要將氣體純化：

2NaClO2 ＋ Cl2 ＝ 2NaCl ＋ 2ClO2

使用純化器后二氧化氯的含量可達95％。

二氧化氯發生器各系統的運行與維護

我公司制造的品牌化學法二氧化氯發生器，主要由原料投加系統、反應系統、控制系統、成品投加系統等幾部分組成，其主要設備有：原料攪拌及貯存箱、反應器、投加計量泵、恒溫控制器、多功能保護器、水射器等，整套系統結構簡單，操作簡便，采用負壓暴氣工作，反應效率高，安全性能高，具有斷水、斷電、過溫等安全保護功能。在近幾年的生產實踐中，使用化學法二氧化氯發生器生產二氧化氯，遇到了棘手的問題：（一）產氣量不足；（二）加氯間消毒劑味道大；（三）加氯間、貯酸間設備設施腐蝕嚴重；（四）單向控制閥失靈；（五）投加計量泵故障或計量不準確。為此，我們通過對存在的問題逐一改進和完善后，達到了預期的效果，成效非常明顯。具體做法如下：

4.1 針對產氣量不足的情況

在生產中常遇到的問題原水水質沒有發生大的異常變化，但按正常量投加二氧化氯，余氯就是上不來。主要原因可能是原料供應不足、暴氣不夠造成。對此，我們在原料供應不足上采取改進措施是定期用量杯對氯酸鈉和鹽酸的投加計量泵投加的原料量進行測算，是否達到規定的投加比例量；在暴氣不夠上，重新改接原水射器壓力管到出廠水的壓力管上，讓壓力管上的水壓大于0.3MPa，同時在壓力管上安裝一過濾網，過濾管道中的雜物，并每周定期清洗。通過這些措施，成功解決了產氣量不足的問題。

4.2 針對加氯間消毒劑味道大，設備設施腐蝕嚴重

加氯間消毒劑味道大，主要氣體有酸霧、二氯化氯、氯氣等揮發物，*主要的是二氧化氯發生器出現故障時的漏氯，產生的原因主要有水射器堵塞、暴氣室出口堵塞、水壓偏低、管道漏氣等，對加氯間的設備設施腐蝕嚴重，尤其是控制系統的電子配件。如何降低或解決腐蝕問題，我們設計了一套簡易漏氯吸收裝置，具體做法是：將加氯間五臺二氧化氯發生器的溢流管相互并聯并通過一條總管連接到一個小型收集箱，在收集箱內的上部安裝一個漏氯報警探頭，在每條溢流管的*低處設置一個存水灣，平時注滿水。當發生漏氯事故時，由于大氣壓作用，泄漏的氣體在收集箱內被迅速反抽入其他輸氯管道中，使整個工作間無氯氣彌漫，保護了作業環境，同時在漏氯發生時，值班人員能在*短時間內得到漏氯報警信號，及時進行處理。

4.3 貯酸間、加氯間設備設施腐蝕嚴重

鹽酸具有較強的揮化性能，每次卸酸和鹽酸罐內鹽酸波動時，會形成大量酸霧，對周邊環境、設施影響很大，附近居民經常投訴。我們做了一項小技改，基本解決了酸霧的影響，具體做法是：利用水射器的抽吸作用，從鹽酸罐頂*高處引出一條DN20 管道，與高壓水管的水射器連接，水射器兩端各安裝一組球閥，調節水射器的真空度，酸霧多時，閥門根據酸霧多少來調節開啟度。當卸酸和鹽酸罐內鹽酸波動產生酸霧時，利用水射器的抽取作用，迅速將酸霧吸收，與高壓水綜合，有效地保護了設備。

4.4 單向控制閥失靈，復位不到位

單向控制閥一失靈，反應罐內就不能形成負壓，高壓水通過水射器就反向進入反應罐，二氯化氯發生器就沒辦法正常生產，反應罐內壓力迅速增加，壓力由負壓變成正壓，這時反應罐的混合溶液就通過溢流管向外排放，既影響生產，又造成環境污染。單向控制閥失靈的主要原因是復位不到指定位置，造成系統漏氣。我們根據單向閥的幾何形狀，進行了改進：一是用PVC 棒代替原因的PVC 管，增加單向閥的重量；二是將單向閥的底部密封部分由圓柱狀改為圓椎體，增加與管道結合的嚴密性，防止單向閥打偏。經過改進，有效地解決了復位不到位的問題，降低了事故發生的概率。

4.5 投加計量泵故障或計量不準確

計量泵故障或計量泵計量不準確，影響二氧化氯正常的生產，我們除了加強巡檢，加強計量泵出液量監測外，還在原加氯系統投加點處增設了一個投加取樣點，通過在線儀實行實時監控，*時間掌握投加、計量不準確的問題。

二氧化氯用于飲用水消毒殺菌的優勢

1) 殺菌性能

二氧化氯對大腸桿菌、脊髓灰質炎*、肝炎*、蘭伯氏賈第蟲胞襄不但有很好的消毒殺菌作用，且效果優于自由氯。與氯不同，二氧化氯的殺菌活性在很寬的pH范圍內都比較穩定。當pH為6.5時，0.25mg/L的二氧化氯和氯對大腸桿菌一分鐘的滅殺率相似；而pH 為8.5時，二氧化氯能保持相同的滅殺效率，而氯氣則需要5倍的時間，故二氧化氯對于高pH值、石灰軟化水無疑是合適的消毒劑。二氧化氯同樣能有效地殺死其他的傳染性細菌，如葡萄球菌和沙門氏菌。在處理脊髓灰質炎*和大腸噬菌體時，2mg/L劑量的二氧化氯產生的存活率比10mg/L劑量的氯低得多。

2) 對THMS的控制

THMS（總三鹵甲烷）被懷疑是致癌物質,而二氧化氯可以防止THMs的形成。與氯不同，二氧化氯與THMs前體，如腐殖物和灰黃霉酸發生的是氧化反應，不形成氯代有機物THMs。通常，二氧化氯對THMs控制是取代前氧化。

3) 除藻

二氧化氯對各種藻都有殺傷致死作用。它不僅對藻類進行有效殺滅，而且即使是存活的藻類，也會使其失去繁殖能力。此外，二氧化氯還可以有效地控制藻類以及腐爛的蔬菜產生的異味，且能控制侵害有機體并產生異味的放線菌。 

藻類的大量繁殖不僅使給水處理帶來困難，還會帶來色、嗅、味的問題。夏天，醫院*消毒設備的沉淀池、濾池內藻類繁殖較為嚴重，使用預氯化除藻，壁上仍然會有藻類繁殖，殺藻效果不明顯。以湖泊、水庫為水源的給水工程，由于水源受有機物污染而富含氮、磷，使水體富營養化，再加上相對靜止的水利條件，很容易造成藻類的大量繁殖。為了除藻，有的地方不得不向水中投放大量的硫酸銅，而實際上硫酸銅殺藻效果并不如使用二氧化氯好，在相近的處理費用下，二氧化氯比硫酸銅更有效。美國費城以二氧化氯替代硫酸銅用作水庫的除藻劑，在52個用二氧化氯進行味、臭處理的調查報告中，7 個有藻類問題的調查表明二氧化氯對藻類及腐爛植物所產生的味臭控制極為有效。

4) 二氧化氯除鐵、錳

水中含有過量的鐵和錳，將有害人體健康，給生活帶來不便，并危害工業生產，影響產品質量。因此，國家飲用水衛生標準規定：飲用水中含鐵量不得超過0.3mg/L。因此，提高地下水除鐵除錳技術水平，在給水凈化工藝中，占有很重要地位。

二氧化氯能夠把二價錳氧化成四價錳，使之形成不溶于水的二氧化錳(MnO2),即

2ClO2 + 5Mn2+ + 6H2O = 5 MnO2 + 12H+ + 2Cl-

二氧化錳不溶于水，在離開水廠前可以過濾掉。除去一份錳需要2.45倍（按重量計）的二氧化氯。pH值大于7時，能獲得*佳的效果。通過氧化,二氧化氯對錳的去除率為69%至81%,而氯對錳的去除率僅為25%。

同樣，二氧化氯也能夠把二價的鐵氧化成三價的鐵,形成氫氧化鐵沉淀,即

6ClO2 + 5Fe(HCO3)2 + 3H2O = 5Fe(OH)3 + 10CO3- + 6Cl- + H+

氧化溶解的金屬鐵，需要1.2倍（按重量計）的二氧化氯。通過氧化,二氧化氯對鐵的去除率為78%至95%,而氯對鐵的去除率僅為50%左右。

5） 對水中酚類化合物的破壞

地表水常含有工業產生的酚。用氯氣消毒時，生成氯化酚，導致味和嗅。二氧化氯能經濟而有效地破壞水中的酚類，而且不形成令人討厭的副產物。當pH<10時，1份重量的苯酚可被1.5份的二氧化氯氧化成對苯醌.當pH>10時，3.3份重量的二氧化氯能將1份重量的苯酚氧化成小分子量的二元脂肪酸。二氧化氯能徹底破壞氯酚，完全去除是一份氯酚要求七份的二氧化氯。當pH值為7時，所有的酚都反應完全。

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