二氧化氯發(fā)生器的應(yīng)用

4．1、用于飲用水處理的二氧化氯發(fā)生器的要求

 自從美國*在飲用水中使用二氧化氯發(fā)生器獲得成功后，歐美等國家的主要水廠都相繼使用二氧化氯作為飲用水消毒劑，進(jìn)行消毒、除臭、除蝕、除味、除鐵、錳，控制鹵代物的生成，國外的二氧化氯發(fā)生器普遍采用亞氯酸鈉為原料，其產(chǎn)生的消毒氣體中二氧化氯較高，但生產(chǎn)成本也高。我國從90年代初開始使用由二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)生的CLO2用于飲用水消毒，目前國內(nèi)北京、上海、山東、河南、河北、廣東、浙江、江蘇、四川、重慶、云南、貴州、海南、廣西、陜西、湖北、湖南等省市的很多水廠都已換成二氧化氯發(fā)生器作為消毒設(shè)備，使用效果較好，重慶市早在1999年就制定了相應(yīng)的二氧化氯消毒的地方標(biāo)準(zhǔn)，國家新的飲用水消毒規(guī)范中也將二氧化氯列入其中，可見其消毒的可靠性已被人們接受，現(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)二氧化氯發(fā)生器的廠家也較多，但由于其技術(shù)差距較大，因而產(chǎn)品的性能相差也較大，用于飲用水的二氧化氯發(fā)生器，一要原料轉(zhuǎn)化率高，使消毒成本低；二要二氧化氯純度高，才能起到不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的作用；三要穩(wěn)定可靠，確保飲用水消毒的穩(wěn)定性和連續(xù)性；四要有殘液自動(dòng)分離裝置，以防止未反應(yīng)原料和反應(yīng)副產(chǎn)物進(jìn)入水體造成二次污染。正在制定的《二氧化氯消毒劑發(fā)生器安全與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》將在以上的四個(gè)方面有較高要求，防止劣質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)入飲用水行業(yè)使用，對于飲用水消毒將起到安全保障作用。

4．2發(fā)生器在飲用水處理中的運(yùn)行控制

4，2，1、發(fā)生器的運(yùn)行工藝

氯酸鈉與水按一定加入化料器溶解，制備好的氯酸鈉混合溶液抽吸至原料罐中的氯酸鈉儲罐備用。濃硫酸經(jīng)硫酸稀釋器變?yōu)橐?guī)定濃度的稀硫酸到儲罐（鹽酸外購回來后卸到鹽酸罐中）備用，用泵或水射器抽吸至原料罐中備用。氯酸鈉計(jì)量泵和稀硫酸（鹽酸）計(jì)量泵根據(jù)控制設(shè)置分別將氯酸鈉溶液和稀硫酸（鹽酸）按比例送至二氧化氯發(fā)生器。原料在發(fā)生器內(nèi)，經(jīng)反應(yīng)器進(jìn)行充分反應(yīng)生成二氧化氯，水射器產(chǎn)生負(fù)壓并吸收二氧化氯形成消毒液至投加點(diǎn)，殘液分離器自動(dòng)分離排放殘液，防止殘液對飲用水體的污染。

4．2．2、控制原理

PLC可編程控制器根據(jù)用戶設(shè)定的投加量和流量檢測儀表測量的流量信號進(jìn)行運(yùn)算處理。通過控制計(jì)量泵的運(yùn)行頻率，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)兩種原料（氯酸鈉和酸）的加入量，控制二氧化氯消毒劑的產(chǎn)量。以滿足水處理的需要。與此同時(shí)，在線余氯傳感器將出廠水的余氯量檢測值反饋給PLC可編程控制器，控制系統(tǒng)根據(jù)出廠水余氯設(shè)置目標(biāo)值進(jìn)行PID閉環(huán)運(yùn)算處理，修正每噸水的消毒液投加量，從而實(shí)現(xiàn)流量比例控制和余氯反饋PID閉環(huán)控制相結(jié)合的控制方式，以滿足水量及水質(zhì)變化時(shí)對消毒劑投加量的不同需求。操作人員僅需保證原料罐中有足夠的原料和動(dòng)力水有足夠流量及壓力，設(shè)備就會(huì)自動(dòng)按需投加消毒劑，使水中余氯量保持在設(shè)定目標(biāo)值附近。讓出廠水達(dá)到國家飲用水的消毒標(biāo)準(zhǔn)。

4．2．3、二氧化氯投加量的自動(dòng)控制過程

消毒劑投加量控制過程采用流量比例控制和余氯反饋PID閉環(huán)控制相結(jié)合的控制方式運(yùn)行：

消毒劑總投加量(或消毒劑發(fā)生器的產(chǎn)量)=待消毒水流量×單位投加量

其中待消毒水流量值直接由流量計(jì)檢測提供，有了這個(gè)參數(shù)就可使系統(tǒng)對流量變化作出快速響應(yīng)，可以有效避免震蕩。另一個(gè)重要參數(shù)就是單位投加量，整個(gè)控制過程都是圍繞確定單位投加量這個(gè)中心任務(wù)來進(jìn)行的，而待消毒水的單位投加量是根據(jù)出廠水余氯的控制目標(biāo)值及水質(zhì)耗消毒劑量來確定的。PLC控制系統(tǒng)根據(jù)余氯傳感器反饋回的清水池中余氯量的檢測值，讓其與設(shè)定的出廠水余氯目標(biāo)值相比較。再通過PID控制運(yùn)算方式處理，實(shí)時(shí)改變待消毒水單位投加量的大小，從而達(dá)到將出廠水余氯值控制在目標(biāo)值允許范圍之內(nèi)。保證出廠水達(dá)到國家飲用水的消毒標(biāo)準(zhǔn)。 

4．3、 二氧化氯發(fā)生器應(yīng)用于生活給水處理的一般投加工藝流程圖如下：

五、二氧化氯發(fā)生器的應(yīng)用前景

二氧化氯作為新型消毒劑，具有很多的優(yōu)勢，是衛(wèi)生組織*的AI級安全消毒劑，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣闊，早在“九五“期間建設(shè)部就將二氧化氯列入替代氯系消毒劑的推廣應(yīng)用研究之列，現(xiàn)在全國各地的自來水處理、工業(yè)給水處理、冷卻水處理、工業(yè)廢水處理、生活污水、醫(yī)療廢水等各行業(yè)都在應(yīng)用二氧化氯發(fā)生器，隨著人們對二氧化氯認(rèn)識的加深，其應(yīng)用領(lǐng)域還將進(jìn)一步擴(kuò)大，對于飲用水行業(yè)來說，使用高純度、高性能的二氧化氯發(fā)生器是確保飲水安全和人們健康的需要，也是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢，因此，高性能發(fā)生器將在自來水消毒行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，其前景十分廣闊。

參考文獻(xiàn)：

<1> 黃君禮：新型水處理劑——二氧化氯技術(shù)及應(yīng)用

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<4> 邱福強(qiáng)：二氧化氯在給水處理中的應(yīng)用——第十屆全國二氧化氯生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集。

<5>黃君禮：新型水處理劑——二氧化氯技術(shù)及應(yīng)用