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电解法和化学法二氧化氯发生器那种实用

来源:www.sshbao.com 时间:2016-3-23


  电解法和化学法二氧化氯发生器是水处理常用的两种设备,这两种设备在使用的时候各有特点,具体哪有好用呢?下面给大家详细的先容一下。
  电解法和化学法二氧化氯发生器简单比较上个世纪90年代初期,电解食盐法二氧化氯发生器在国内的制造尚处在研究试用阶段,不论是材质的选用还是结构的设计均处于摸索时期。这个时期的电解食盐法二氧化氯发生器产气效率较低,电极和隔膜寿命较短,设备的运行不够理想,且设备成本高,因而阻碍了该设备在我国的发展。但参与开发该设备的工程技术人员一直在为此作不懈的努力,研究人员以设备的使用现场为试验室,不断地总结经验,解决了一个又一个技术难题,改进制造工艺,选择更好的电极和隔膜,初步完善了整体结构,改善了设备性能,开发出电解法第二代产品。同时,优化了电解室技术参数,降低了槽电压,改善了冷却系统,提高了电流效率,降低了运行成本。
  90年代后期,又升级为第三代产品,这代产品最明显的标志是以电解盐水的循环方式替代了溢流补偿加盐方式,并将分体式循环方式改为一体式循环方式,这是第四代产品的标志。2000年初研究人员对电解室整体结构布置进行了大胆的变革,解决了特大型发生器每小时产气量2000克以上到10000的制造难题,这种产品被称之为第五代。二氧化氯发生器已经在国外生活饮用水消毒中已大规模应用。国外二氧化氯发生器以化学法为主,设备使用食品级盐酸和食品级亚氯酸钠为原料,通过化学反应现象制备二氧化氯消毒剂。该设备技术已经十分成熟。
  电解法二氧化氯化学法二氧化氯原料的转化率接近100%50%左右操作程序能完全实现无人看管。要进行配比,配比程序繁琐不准确。氯酸钠是有毒物品,盐酸是腐蚀性很强的物质操作非常危险。对人体有害。安全无人看管,运行很安全。需要配比
  氯酸钠(氯酸钠是有毒物质)对人体有危害。饮用水会出现氯酸盐超标。二次污染投加的是纯净气体对水质影响很小能对被消毒的水质造成二次污染,因为反应不充分(最高50%)投加的不只是消毒气体还有反应残液(氯酸钠、盐酸、氯化钠等物质)氯酸钠还是有毒物质。自动化程度原料易得需要外地购买原料的运输厂家可以定期供应氯化钠是危险品需要专车、专业人员运送。
  使用范围运行成本很低在国内因为一般难于采购到食品级的盐酸和亚氯酸钠,所以国内的化学法二氧化氯发生器应用于饮用水消毒时,原料的采购、运输、存储是关键制约因素,另使用工业原料管理不善会对饮用水造成二次污染,因此广大农村地区的村镇供水厂饮用水消毒若化学法二氧化氯发生器将存在一些障碍,从而影响到设备的正常使用。电解食盐法二氧化氯发生器经过十多年的发展在技术上已经逐步成熟,同时其原料仅使用食盐容易采购,同时避免了对饮用水消毒时原料的污染,目前在国内特别是偏远的农村地区个别已进入了实际应用阶段并显露出了其独特的优势,未来将会有着广阔的应用前景。
电解法和化学法二氧化氯发生器优缺点具体比较如下:
  1、设备使用原料
  1.1电解法二氧化氯发生器以氯化钠(食盐)为原料,电解饱和氯化钠水溶液产生CLO2、O3、CL2、H2O2等多种复合消毒剂。电解饱和食盐水溶液时电极反应:阳极反应:2Cl-2eCl2e=1.36V4OH-4e2H2O+O2e=0.41VO2+2OH-2eO3+H2Oe=1.24V2H2O-2eH2O2+2He=1.77VCl2+4OH-2e2ClOe=0.42VClO-2eClOe=0.66VClO2e=0.95V阴极反应为:
2.H2O+2e2OHe=-0.828V1.2化学法二氧化氯发生器以氯酸盐(氯酸钠或亚氯酸钠)和酸(盐酸或硫酸)为原料,经化学反应产生含CLO2和CL2的消毒剂(根据使用的氯酸盐不同、反应釜内的酸度状况、反应釜内温度的状况,CLO2和CL2含量会发生变化)。
盐酸-氯酸钠法化学反应方程式为:
  5NaClO盐酸-亚氯酸钠法化学反应方程式为:5NaClO2.设备制造成本电解法二氧化氯发生器主要部件由:电解电源(含自动控制系统)、电极(阴极和阳极)、电解槽(阳极室、阴极室)、电解隔膜、电解槽冷却系统、电解液循环系统(含磁力循环泵)、融盐系统、自动排污系统和自动补水系统、电解槽温度、进水压力测控系统、消毒剂投加系统等几部分构成。电解法二氧化氯发生器结构复杂,制造技术要求高。化学法二氧化氯发生器主要由:两个计量泵、钛金属反应釜(大部分厂家为降低设备成本采用CPVC或PVC做反应釜)、加温控制仪和加温管(盐酸-氯酸钠法不用加温)、两个原料罐(酸原料罐和氯酸盐原料罐)、防爆炸装置、消毒剂投加系统、氯酸盐化料器、卸酸泵等几部分构成。化学法二氧化氯发生器设备结构简单,制造技术要求低。因电解法二氧化氯发生器和化学法二氧化氯发生器工作原理和设备结构完全不同,所以设备制造成本和销售价格存在以下差异:消毒剂产量超过300克小时的电解法二氧化氯发生器制造成本,比相同消毒剂产量的化学法二氧化氯发生器制造成本高;消毒剂产量小于300克小时大于100克小时的电解法二氧化氯发生器制造成本,和相同消毒剂产量的化学法二氧化氯发生器制造成本相当;消毒剂产量小于50克小时的电解法二氧化氯发生器制造成本,比相同消毒剂产量的化学法二氧化氯发生器制造成本低。
3.消毒效果
3.1电解法二氧化氯发生器通过电解氯化钠产生CLO2、CL2、O3、H2O2等四种混合消毒剂,各种消毒剂协同作用,具有强氧化性和广谱的杀菌能力,其消毒效果远强于任何单一的消毒剂。
3.2化学法二氧化氯发生器经化学反应产生含CLO2和CL2的消毒剂(氯酸盐原料为氯酸钠)或单纯产生一种CLO2消毒剂(氯酸盐原料为亚氯酸钠),综合消毒效果比电解法发生器产生的多种复合消毒剂效果差。
4.运行费用
4.1电解法二氧化氯发生器消毒1000吨水的运行费用(每一千吨水按投加1公斤有效氯计算):
4.8每产生1公斤有效氯需要食盐1.6公斤(氯化钠按0.5元/公斤计算);每产生1公斤有效氯耗电8度(电费按0.54.2化学法二氧化氯发生器消毒1000吨水的运行费用(每一千吨水按投加1公斤有效氯计算):盐酸-氯酸钠法:10元(氯酸钠按5500元/吨,盐酸按900元/吨计算,未考虑采购和审批费用,未考虑反应不充分的问题;未考虑原理纯度问题);盐酸-亚氯酸钠法:30元(亚氯酸钠按12000元/吨,盐酸按900元/吨计算,未考虑采购和审批费用,未考虑反应不充分的问题;未考虑原理纯度问题)。
6.设备运行的安全性
6.1电解法二氧化氯发生器仅以食盐为原料,设备运行绝对安全,即使误操作或发生极端情况,都不会发生危险。
6.2化学法二氧化氯发生器以氯酸盐(主要是氯酸钠或亚氯酸钠)和酸(浓盐酸或稀硫酸)为原料,设备对运行条件要求苛刻,反应釜易发生爆炸。原料在运输、贮存及使用过程中均需采取安全措施,否则极易发生安全事故(每年都有化学法二氧化氯发生器爆炸的资讯报道:2008月广州氯酸钠原料库爆炸;2008月28号山西运城氯酸钠原料库爆炸燃烧;2008月23日北京大兴区瀛海化学法二氧化氯发生器反应釜爆炸,死亡三人)。
7.原料供应及管理
7.1电解法二氧化氯发生器仅使用氯化钠一种原料,原料来源广价格低,供应渠道非常畅通,采购十分方便。原料的采
购、运输、贮存不需要经过公安、安监等部门的特殊批准。氯化钠不用设专门的原料库,不用制定相应的管理制度,也不用设专业人员管理。
7.2化学法二氧化氯发生器使用氯酸盐(主要是氯酸钠或亚氯酸钠)和酸(浓盐酸或稀硫酸)为原料,原料价格高、采购、运输困难,采购、运输、贮存需经过公安、安监等部门的特殊批准(因为盐酸是第三类易制毒化学品,审批手续办理非常困难,如不按规定采购、不按规定贮存、不按规定使用会受到严厉处罚和巨额罚款)。氯酸盐(主要是氯酸钠或亚氯酸钠)和酸(浓盐酸或稀硫酸)要有专门的符合该种化工原料贮存条件的原料贮存库,原料必须分间贮存,必须设专业人员管理,必须定相应的管理制度,原料的装卸需配备专业防护设施及专业设备,否则易发生事故和危险。
  8.操作性
  8.1电解法二氧化氯发生器只需定期向设备内添加食盐,不用其它操作,设备自动运行,无需专人职守。
  8.2化学法二氧化氯发生器不仅需要定期加酸,而且还需要操作人员自己配制规定浓度(8%~30%)的氯酸盐水溶液。设备计量泵需定期校准、反应釜需定期清洗,原料的添加配置十分复杂,设备需专人职守,操作危险、烦琐,不易掌握,对操作人员要求高极高。
9.二氧化氯发生量的控制
9.1电解法二氧化氯发生器,通过调节电解电流的大小,从零到最大发生量随时连续精确地控制二氧化氯复合消毒剂的发生量(控制精确度:克/小时),所以电解法二氧化氯发生器适用于对消毒剂投加量控制要求严格的水消毒(如生活饮用水和游泳池水消毒)。
  9.2化学法二氧化氯发生器是通过调整计量泵的泵药量,间接调整二氧化氯发生量,因受计量泵不能精确的连续调整投药量的技术限制,化学法二氧化氯发生器不能精准的调整二氧化氯消毒剂的发生量(控制精确度大于100克/小时),所以化学法二氧化氯发生器只适用于对消毒剂投加量控制要求不严格的水消毒(如污水和中水消毒)。
10.适用范围
10.1电解法二氧化氯发生器,适用于生活饮用水消毒或对安全要求高的水消毒场所使用。原因:消毒剂控制精度高;除二氧化氯协同消毒剂外,无任何其它物质投加到被处理水体。设备运行安全可靠,不会发生危险事故。
10.2化学法二氧化氯发生器,适用于污水消毒或对安全要求不高的水消毒场所。原因:消毒剂控制精度差,使用工业原料产生消毒剂;化学药剂不能完全反应(原料转化率低于80%),反应残液全部投加到被处理水体,对被消毒水体造成严重污染(造成氯酸根和亚氯酸根超标)。化学法二氧化氯发生器设备中的两个计量泵工作一段时间后会产生很大的计量误差,必须专业校准,否则化学反应会更不充分。化学法二氧化氯发起一般都是负压运行,如果计量泵后面的背压阀产生故障,化学原料会虹吸入被消毒水体,造成严重水污染。
11.设备寿命
11.1电解法二氧化氯发生器是静止的电解设备,除电解液循环磁力泵外没有运动部件,设备故障率低,使用寿命长,使用寿命超过十五年。
11.2化学法二氧化氯发生器,主要部件两台计量泵是易损件,计量泵工作壹年以后需更换隔膜,使用三年以后整个计量泵泵需更换,否则计量误差极大很难校准。反应釜需定期冲洗,否则反应釜极易损坏。化学法二氧化氯发生器使用寿命一般不超过五年。
  这就是电解法和化学法二氧化氯发生器的比较,也希翼大家选的合适自己水质的设备。/

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