【詳細(xì)說明】
給水用二氧化lv發(fā)生器消毒的探討- 水行業(yè)資訊新的力量，水工業(yè)市場二氧化lv發(fā)生器,給水消毒,應(yīng)用探討先進水平。
摘要: 對應(yīng)用于給水消毒中的二氧化lv發(fā)生器的制備工藝、控制方式全面展示、以及運(yùn)行管理等進(jìn)行了探討重要平臺，認(rèn)為目前一些水廠在二氧化lv發(fā)生器的使用上仍存在著一些誤區(qū)，對在水廠中合理應(yīng)用二氧化lv器提出了建議核心技術，旨在促進(jìn)二氧化lv在我國水廠的推廣使用應用提升。
lv氣作為一種成熟的消毒劑已有百年的應(yīng)用歷史，但近年來由于源水水質(zhì)的惡化效高，lv化消毒所引發(fā)的環(huán)境健康問題以逐漸引起人們的重視前沿技術。為解決這一問題，自七十年代以后，lv化消毒的替代品研究逐漸深入多種方式，二氧化lv就是其中*的替代物之一大局。鑒于二氧化lv*的消毒優(yōu)勢，目前歐洲已有數(shù)千家水廠采用二氧化lv作為消毒劑邁出了重要的一步，美國也有400余家水廠在消毒工藝中增加了二氧化lv有序推進。我國飲水處理廠在二氧化lv的應(yīng)用方面，起步較晚需求，發(fā)展也較慢堅定不移，從九十年代以后，二氧化lv發(fā)生器才開始在一些中小型水廠中加以應(yīng)用更讓我明白了。目前為改善水廠lv消毒所帶來的一些問題迎難而上，二氧化lv發(fā)生器的應(yīng)用已逐漸引起人們的關(guān)注，一些新建水廠已開始直接選用二氧化lv發(fā)生器取代加lv機(jī)探索，另外一些存在lv消毒問題的老水廠也在考慮用二氧化lv對lv氣進(jìn)行改造堅持先行。本文在這種趨勢下對二氧化lv發(fā)生器在我國水廠中應(yīng)用的問題進(jìn)行探討。
1 二氧化lv制取工藝的探討
二氧化lv性質(zhì)活潑滿意度，不易貯存和運(yùn)輸情況較常見，目前國內(nèi)外飲水使用二氧化lv都采用現(xiàn)場制備的方式，能現(xiàn)場制備二氧化lv的裝置叫做二氧化lv發(fā)生器主要抓手。通常水廠使用的二氧化lv發(fā)生器都采用化學(xué)反應(yīng)的原理進(jìn)行制備體製，根據(jù)采用原料的不同，可分為亞lv酸鈉工藝和lv酸鈉工藝創新科技。
1.1 lv酸鈉工藝
采用lv酸鈉和鹽酸為原料進(jìn)行反應(yīng)服務延伸，反應(yīng)式如下：
NaClO3 + 2HCl = ClO2 + 1/2Cl2 + NaCl + H2O
由上式可以看出，在二氧化lv產(chǎn)生的同時還有約占二氧化lv產(chǎn)量一半的lv氣發(fā)生具有重要意義，實驗結(jié)果表明進一步，本工藝中二氧化lv的有效轉(zhuǎn)化率一般只有50%左右，并且受到反應(yīng)溫度和鹽酸濃度的影響強大的功能。要提高二氧化lv的轉(zhuǎn)化率實際需求，必需保持較高的反應(yīng)溫度（約70OC）和加大鹽酸的過剩量，但這同時又會導(dǎo)致lv氣產(chǎn)率的提高預期，使反應(yīng)產(chǎn)物中lv氣的含量增大開展試點。這個矛盾在穩(wěn)定態(tài)二氧化lv的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)上，可以通過多級加溫共同，空氣逆向逐級吹脫的方式來富集二氧化lv推進一步，但在水廠應(yīng)用的小型二氧化lv設(shè)備（小于10kg/h）上，則很難解決簡單化。
由于lv氣的大量存在力度，嚴(yán)格講已經(jīng)失去了二氧化lv投加的zui基本的意義明確了方向，即降低水中三lv甲烷的含量。并且由于lv酸鈉的轉(zhuǎn)化率在實際運(yùn)行中通常不足50%勇探新路，這使得當(dāng)投加量較高時單產提升，水中剩余的ClO3— 的濃度較高。正是以上諸多原因試驗，在國外有關(guān)水廠二氧化lv應(yīng)用的資料中勞動精神，還未有上述lv酸鈉工藝的報道。
在我國製度保障，目前以lv酸鈉工藝為基礎(chǔ)的二氧化lv發(fā)生器仍是市場上的主導(dǎo)產(chǎn)品之一預下達，并在許多水廠中得以運(yùn)行。其主要是由于以下兩方面的原因統籌推進。
1） 我國對應(yīng)用于水廠的二氧化lv發(fā)生器方案，從設(shè)備選型、產(chǎn)品檢驗了解情況、設(shè)計規(guī)范到處理水質(zhì)深入，都還沒有統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)。對二氧化lv的使用仍不規(guī)范重要的。多數(shù)使用二氧化lv的水廠開展研究，在設(shè)備檢驗和出水檢測上仍使用與lv氣相同的指標(biāo)，如有效lv和諧共生、余lv等至關重要。
2） 由于我國經(jīng)濟(jì)總體水平還處于發(fā)展中國家的水平重要意義，運(yùn)行成本仍是目前水廠工藝選型的主要制約因素。以制取1kgClO2來計產業，亞lv酸鈉法的成本約為30元拓展，lv酸鈉法約20元創造更多。相差近1倍。這也是lv酸鈉法得以廣泛使用的主要原因之一不斷進步。
對二氧化lv發(fā)生器的應(yīng)用評價標(biāo)準(zhǔn)大力發展，zui終將會以處理水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。lv酸鈉工藝由于其本身的工藝缺陷生產效率，在應(yīng)用上會受到很大的限制產能提升。
1.2 亞lv酸鈉工藝
亞lv酸鈉工藝常見的反應(yīng)原理有以下兩種：
1） 5NaClO2 + 4HCl = 4ClO2 +5NaCl +2H2O
2） 2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl
反應(yīng)式1是一個自氧化還原反應(yīng)，亞lv酸鈉既是氧化劑又是還原劑節點，鹽酸是酸化劑通過活化。因此，理論上有20%的亞lv酸鈉被還原成NaCl的特點，如果以亞lv酸鈉轉(zhuǎn)化為二氧化lv為有效轉(zhuǎn)化來計健康發展，其zui高有效轉(zhuǎn)化率只有80%。但從產(chǎn)物中二氧化lv的實際收率來看，通抽L效機製？梢赃_(dá)到95%以上講實踐。反應(yīng)式2中lv氣作為還原劑參與反應(yīng)，使亞lv酸鈉的有效轉(zhuǎn)化率理論上可達(dá)到*奮戰不懈，在產(chǎn)物中市場開拓，二氧化lv純度同樣可達(dá)到95%以上。
一． 亞lv酸鈉加鹽酸工藝
該工藝具有工藝簡單大大縮短，不需要加溫各項要求，設(shè)備容易操作及維護(hù)，產(chǎn)物中二氧化lv純度高等優(yōu)點(diǎn)越來越重要的位置。是國外小型二氧化lv發(fā)生器常用的反應(yīng)原理新技術。如德國的Prominent、ALLDOS美國的F&P公司都有相應(yīng)的產(chǎn)品順滑地配合，我國采用亞lv酸鈉產(chǎn)生二氧化lv的發(fā)生器也都以此工藝為基礎(chǔ)深入。
從水廠的應(yīng)用實踐來看，本工藝主要存在以下的不足前沿技術。
1） 為達(dá)到95%的高產(chǎn)率基礎，鹽酸應(yīng)過量。使出口藥液的pH值小于1多種方式。
2） 由于鹽酸的需要量大對外開放，以一個5萬t的水廠為例，當(dāng)二氧化lv的投加量為1ppm時深入交流研討，鹽酸（濃度為25%）的日消耗量為300kg資料。因此，對中型以上的水廠采用此工藝實現了超越，鹽酸的儲備需占用一定的空間新產品。
二．亞lv酸鈉加lv氣工藝
工藝流程見下圖：
據(jù)國外資料顯示，國外水廠中以此工藝為基礎(chǔ)的發(fā)生器的應(yīng)用約占70%橋梁作用。而國產(chǎn)設(shè)備在水廠中的應(yīng)用還未見報道長遠所需，這主要是由于以下兩方面的原因：
1） 我國目前二氧化lv的應(yīng)用仍主要集中在中小型水廠，尤其是縣級左右的小水廠讓人糾結，二氧化lv的需要量一般在300-1000g/h上下規模。對這部分水廠，操作簡單基石之一，使用安全是選擇二氧化lv的主要因素聯動，而該工藝所含有的加lv系統(tǒng)無疑會增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度，加大設(shè)備投資和管理水平模樣，因此對中小型水廠來說生產體系，該工藝并無優(yōu)勢服務。
國外二氧化lv廠商多數(shù)也是加lv機(jī)的生產(chǎn)商，因此在設(shè)備配套和系統(tǒng)集成上比較容易能力和水平。
而對國內(nèi)二氧化lv生產(chǎn)廠商則還不具有這方面的優(yōu)勢覆蓋。因此在這方面的開發(fā)還比較落后。
2） 但從二氧化lv在水廠尤其是大中型水廠進(jìn)行推廣使用的前景來看研究，此工藝則具有非常大的應(yīng)用優(yōu)勢高效。
首先，從反應(yīng)式2可以看出提高，用lv氣取代鹽酸機構，提高了亞lv酸鈉的有效轉(zhuǎn)化率，降低了運(yùn)行成本交流。并且基礎，避免了濃鹽酸在儲存、輸送及投加過程中對操作環(huán)境的影響還不大。更容易實現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的自動化程度高產。
其次，本工藝可以根據(jù)實際需要單獨(dú)投加lv氣發揮作用，或單獨(dú)產(chǎn)生二氧化lv良好。能zui大限度的適應(yīng)水廠水源水質(zhì)的變化要求。對一些水廠銘記囑托，尤其是以地表水為水源的水廠顯著，通常水質(zhì)隨季節(jié)的變化而變化，當(dāng)處于豐水期時水質(zhì)較好開放以來，這時采用lv氣消毒即可達(dá)到處理要求占，而在枯水期或由于其他原因造成的水質(zhì)變差時，再使用二氧化lv進(jìn)行消毒結構不合理，可取得*的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益動手能力。
第三，隨著我國標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的健全意見征詢，二氧化lv在我國大型水廠的應(yīng)用必將得到推廣。但對已建有lv氣消毒的水廠來說大大提高，就存在著是設(shè)備改造還是設(shè)備更新的問題的必然要求。本工藝可以在原有的設(shè)備基礎(chǔ)上，增加一些簡單的設(shè)施就可達(dá)到以上二氧化lv和lv氣靈活使用的目的取得了一定進展，因此完善好，具有很大的使用價值。
另外積極參與，采用此工藝生成的二氧化lv產(chǎn)物的pH值接近中性問題分析∨囵B？梢暂^長時間保存，而不發(fā)生歧化反應(yīng)更加完善，可以通過中間儲存箱實現(xiàn)一臺設(shè)備形式，多個投加點(diǎn)的復(fù)雜情況。如圖所示支撐作用。
從以上對二氧化lv發(fā)生器的分析比較中可以看出日漸深入，我國現(xiàn)在在二氧化lv的應(yīng)用上還存在著很多問題。對二氧化lv發(fā)生裝置的認(rèn)識和評價還不完善同時，對作為評價基礎(chǔ)的指標(biāo)體系還未建成互動式宣講。
2 二氧化lv在水廠應(yīng)用中自動化控制的探討
與投加lv氣不同，lv氣投加只是單一藥劑的定量投加模式，自動化程度的高低只會影響量的準(zhǔn)確與否自動化。而二氧化lv則是通過兩種藥劑的現(xiàn)場反應(yīng)來制取，要想準(zhǔn)確投加高品質，必須對兩種藥劑進(jìn)行計量不折不扣、準(zhǔn)確配比才能實現(xiàn)。否則健康發展，會因為配比不當(dāng)而引起二氧化lv產(chǎn)率降低開展面對面，副產(chǎn)物比率增加。降低消毒效果非常重要。嚴(yán)重時進一步提升，會出現(xiàn)單藥劑投加而*失去消毒效果并污染水質(zhì)。
從國外的應(yīng)用來看營造一處，二氧化lv發(fā)生器的運(yùn)行都采用自動化控制改革創新。通常可分為工藝自動化控制和設(shè)備運(yùn)行自動化控制取得顯著成效。這兩者通過一個控制系統(tǒng)來完成新模式。其中工藝自動化是指通過外部信號（如處理水流量、剩余二氧化lv濃度等）對投藥量進(jìn)行控制不容忽視，以求達(dá)到zui適的投加量組織了。而設(shè)備運(yùn)行自動化是指關(guān)于設(shè)備本身正常運(yùn)行的自動化控制，包括兩種藥劑的自動配比說服力、故障自動報警及事故自動處理等搶抓機遇。
我國目前二氧化lv發(fā)生器在水廠中應(yīng)用的自動化程度還較低，一些中小型水廠的二氧化lv發(fā)生器的運(yùn)行還*采用手動標(biāo)定兩種藥液滴數(shù)來計量表示，*無法控制二氧化lv的產(chǎn)量和投加量全面闡釋。二氧化lv發(fā)生器是集物料計量、現(xiàn)場反應(yīng)競爭力所在，定量投加于一體的消毒設(shè)備引人註目。設(shè)備的自動化程度直接關(guān)系到二氧化lv在產(chǎn)物中的產(chǎn)率領域，以及消毒水中副產(chǎn)物的殘留濃度。因此好宣講，筆者認(rèn)為註入新的動力，在我國水廠推廣二氧化lv應(yīng)用時，應(yīng)改變以往片面重視設(shè)備投資的觀點(diǎn)新產品，應(yīng)重視設(shè)備本身自動化的程度去完善，結(jié)合具體水源的特點(diǎn)選用合理的控制方式，才能取得*的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益長遠所需。
3 二氧化lv使用方式的探討
所謂的二氧化lv使用方式求索，主要是指二氧化lv的投加點(diǎn)和投加量。二氧化lv作為強(qiáng)氧化劑和消毒劑規模，其性能要高于lv氣穩定發展。因此，二氧化lv可以作為水廠的單一消毒劑提供深度撮合服務。但當(dāng)考慮到不同消毒劑的特性及經(jīng)濟(jì)因素時服務品質，二氧化lv和其他消毒劑的聯(lián)合使用往往會取得更佳的處理效果和更低的處理成本。
一般二氧化lv作為單一消毒劑時組成部分，投加點(diǎn)應(yīng)在過濾之后影響，并應(yīng)在進(jìn)入清水池前保證與原水的充分混合。投加量一般應(yīng)控制在2ppm之內(nèi)的過程中。對一些污染嚴(yán)重的水源發展契機，單獨(dú)采用二氧化lv消毒，會使投加量上升至3-5ppm促進進步，如在寧夏某水廠的應(yīng)用實踐表明發力，單獨(dú)使用二氧化lv消毒時，要滿足出水衛(wèi)生指標(biāo)合格的投加量平均為4.1ppm迎來新的篇章。這一方面增加了水廠的制水成本共創美好，另外也大大增加了消毒后出水中剩余亞lv酸根的含量。因此在這種情況下薄弱點，采用兩種消毒劑聯(lián)合投加會取得*的處理效果覆蓋範圍。常見的這種組合消毒工藝如下圖所示。
作者認(rèn)為圖中工藝流程對某些污染較重的水源具有較大的推廣價值積極性，這個工藝具有以下兩大優(yōu)點(diǎn)實踐者。一是二氧化lv在混凝前與混凝劑同時投加，不僅可以通過氧化作用去除水中能產(chǎn)生三鹵甲烷前體物（如腐殖酸和黃腐酸等等）約定管轄，還可以改善膠體顆粒帶電性能，從而達(dá)到助凝作用創新的技術。使沉淀發揮、過濾的處理效率得到提高顯著。預(yù)氧化投加二氧化lv的量一般控制在0.5-1.0ppm。二是濾后投加lv氣作為消毒劑開放以來，用來控制水中的細(xì)菌學(xué)指標(biāo)占。lv氣的投加量可以降低，不僅zui大程度減少了水中三鹵甲烷的形成量提供了有力支撐，也可保證水中余lv持續(xù)的殺菌活力激發創作，操作檢測簡單，運(yùn)行費(fèi)用低進一步意見。
４ 合理使用二氧化lv發(fā)生器的幾點(diǎn)建議
1） 應(yīng)建立對二氧化lv發(fā)生器性能的綜合評價標(biāo)準(zhǔn)增幅最大，規(guī)范二氧化lv發(fā)生器的產(chǎn)品市場。
2） 應(yīng)制定適合于二氧化lv消毒的水質(zhì)檢驗指標(biāo)服務水平，降低二氧化lv發(fā)生器在使用中產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物水平最新。
3） 對大型水廠（尤其以地表水為水源的水廠），應(yīng)大力推廣以lv氣+亞lv酸鈉工藝為主的二氧化lv制備技術(shù)處理方法。
