山水二氧化氯作為一個強氧化劑,它還具有除藻、剝泥、防腐、抗霉、保鮮、除臭、氯化及漂白等多方面的功能,用途十分廣泛。二氧化氯性質活潑,不易貯存和運輸,目前國內外飲水消毒使用二氧化氯都采用現場制備的方式,能現場制備二氧化氯的裝置叫做二氧化氯發(fā)生器。
二氧化氯在常溫下是黃色的氣體,具有類似cl2那樣令人不愉快的刺激性氣味,沸點為11℃,比重為2.4。冷卻至—40℃以下,成為深紅色液體溫度低于—59℃時,為橙黃色固體。其分子量為67.47,是自然界中幾乎完全以單體游離基形式存在的少數化合物之一。
二氧化氯易溶于水且不與水發(fā)生化學反應,它在水中的溶解度是氯的5倍。二氧化cl2體溶于水形成黃綠色溶液,作為溶解的氣體保留在溶液中,在陰涼處避光保存并嚴格密封非常穩(wěn)定,在光線照射下將發(fā)生化學分解。若貯藏在敞開容器中的二氧化氯水溶液,其二氧化氯濃度很易下降。再有二氧化氯很容易爆炸。當溫度升高,暴露在光線下或與某些有機物接觸摩擦時,都可能引起爆炸,而且液體二氧化氯比氣體更易爆炸。如果空氣中二氧化氯濃度或水中二氧化氯濃度時都將爆炸。所以工業(yè)上采用空氣或惰性氣體來沖淡二氧化cl2體,使其濃度一。由于二氧化氯具有易揮發(fā)、易爆炸的特點,故不宜貯存,應以現場制取和使用為主。
二氧化氯對細菌、病毒及真菌孢子的殺滅能力均很強。二氧化氯對微生物的殺滅原理是:二氧化氯對細胞壁有較好的吸附性和透過性能,可有效地氧化細胞內含疏基的酶;可與半胱氨酸、色氨酸和游離脂肪酸反應,快速控制生物蛋白質的合成,使膜的滲透性增高;并能改變病毒衣殼蛋白,導致病毒滅活。二氧化氯的消毒能力和氧化能力遠遠超過cl2,不會像cl2那樣生成對人體有害的有機鹵化物和三鹵甲烷等致癌物質。能有效的破壞酚、硫化物、1化物等有害物質。二氧化氯消毒劑具有無毒、無害等眾多優(yōu)點。ClO2氯原子為正4價,還原成氯化物時將可得到5個電子,因此其氧化力相當于氯的5倍,有效氯含量為263%。故二氧化氯是極為有效的飲水消毒劑。
二氧化氯發(fā)生器類型分類及原理
二氧化氯發(fā)生器是一種現場生產發(fā)生ClO2的設備, 從發(fā)生原理上可分為兩大類: 電解法和化學法。
電解法二氧化氯發(fā)生器
電解法是以nacl2或nacl2為原料,采用隔膜電解技術制取ClO2,所用的電解液是食鹽溶液。電解過程中,在陰極制得燒堿溶液和氫氣,陽極獲得ClO2、cl2、過氧化氫及臭氧的混合物。
電解: NaCl+H2O→NaOH+Cl2O2+Cl2+H2O2+O3
該發(fā)生器由高效混合消毒劑發(fā)生器由電解槽、直流電源、鹽溶解槽、閥門、水射器、儀表及配套UPVC管道等部分組成。
該產品的規(guī)格型號:
發(fā)生量 1000g/h 耗鹽量 1.6 g/g氣
功率 12KW 電源電壓 380KW
電解電流≤1000A 電解電壓 24V
設備尺寸1200mm×1300mm×1300mm
電控柜尺寸1000mm×550mm×2000mm
進水口徑 DN32 出藥管口徑DN40
采用雙向電極,以隔膜電解法電解工業(yè)鹽的水溶液,在陽極室產生ClO2、Cl2、O3 及H2O2等強氧化劑混合氣體,通過吸收管路投入待處理的水中,實現消毒殺菌和氧化處理的目的。
該產品具有安全性好、操作方便、管理簡單、設備結構設計合理、體積較小、消毒效果好等優(yōu)點,特別適合大型及各種規(guī)模自來水廠的給水處理消毒;城鎮(zhèn)、農村、鐵路沿線、部隊、工礦企業(yè)的生活飲水消毒;賓館、飯店、高層建筑給水的二次消毒;中水回用、游泳池及浴池水消毒;醫(yī)院污水、生活污水消毒除味和降解COD工業(yè)循環(huán)水殺菌除藻;醫(yī)療器具、飲料、管路的消毒;含1、含酚廢水除1脫酚處理,印染廢水氧化、脫色處理;制備穩(wěn)定性ClO2消毒液。
化學法二氧化氯發(fā)生器
濰坊山水環(huán)保水處理設備有限公司,系列化學法二氧化氯發(fā)生器采用nacl2亞nacl2兩種化學法反應方法產生二氧化氯。
化學法二氧化氯發(fā)生器主要由由供料系統、反應系統、控制系統、吸收系統、反應液自動處理系統、安全系統組成,整體為高強度耐腐蝕材質。盡管各個廠家在設備的內部結構、反應過程、投加方式、控制方式及設備的外形上都下了很大功夫,努力做到與眾不同,但按照發(fā)生器所采用的反應原料、反應機理和生成二氧化氯的純度不同來劃分,不外乎以下幾種類型:
1. nacl2法和亞nacl2法二氧化氯發(fā)生器;
2. 正壓式和負壓式二氧化氯發(fā)生器;
3. 復合型和高純型二氧化氯發(fā)生器。
正壓式和負壓式二氧化氯發(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科研人員于1998年初在國內首次推出。稱其為正壓式反應器是因為該種發(fā)生器采用計量泵正壓輸送原料、正壓反應和正壓投加藥液。特點是可在正壓條件下反應生成消毒劑,直接投加到帶壓的水體中。若與供水泵聯動,或與余氯在線檢測儀表聯用,可方便的實現自動比例投加消毒劑。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,用于其它場合也比負壓式設備優(yōu)越。其具有的操作方便,計量準確,便于控制等優(yōu)點,尤其受到使用者的廣泛好評。
(2) 負壓式二氧化氯發(fā)生器
負壓式二氧化氯發(fā)生器是相對正壓式二氧化氯發(fā)生器而言的。負壓式發(fā)生器主要通過水射器形成真空,在反應系統內產生負壓,故稱為負壓式。由反應器內形成的負壓將原料吸入,反應產生的ClO2經水射器與水混合帶出。1998年之前,國內的化學法二氧化氯發(fā)生器多為負壓式發(fā)生器。它具有負壓進料、負壓曝氣反應、負壓吸收、負壓投加等環(huán)節(jié),全程負壓運行,有較高的安全性和可靠性。負壓式反應工藝的采用,主要是基礎安全上的考慮。由于ClO2是極不穩(wěn)定的氣體物質,若與空氣混合很容易產生爆炸。反應器的全程負壓反應工藝較好地解決了ClO2泄露的問題。
復合型和高純型二氧化氯發(fā)生器
(1)復合型二氧化氯發(fā)生器
所謂復合型二氧化氯發(fā)生器是指反應產物中有ClO2和Cl2混合物的二氧化氯發(fā)生設備。復合型二氧化氯發(fā)生器多采用nacl2、鹽酸或nacl2、nacl2、h2so4為原料,反應生成ClO2和Cl2混合物,理論上,反應產物中ClO2占66%,Cl2占34%。由于產物有效成分中Cl2含量較多,“復合式”由此得名,反應式見式①②。由于是以nacl2為主原料,故ClO2的制備成本相對較低廉,每克ClO2成本在0.01元左右。若以有效氯計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)生器是相對于“復合”法而言的。一般之發(fā)生產物的有效成分中,ClO2占ClO2+Cl2總質量的90%以上,反應所采用的工藝主要是亞nacl2法。