氯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(lái)由于源水水質(zhì)的惡化，氯化消毒所引發(fā)的環(huán)境健康問(wèn)題以逐漸引起人們的重視。為解決這一問(wèn)題，自七十年代以后，氯化消毒的替代品研究逐漸深入，二氧化氯就是其中*的替代物之一。鑒于二氧化氯*的消毒優(yōu)勢(shì)，目前歐洲已有數(shù)千家水廠采用二氧化氯作為消毒劑，美國(guó)也有400余家水廠在消毒工藝中增加了二氧化氯。我國(guó)飲水處理廠在二氧化氯的應(yīng)用方面，起步較晚，發(fā)展也較慢，從九十年代以后，二氧化氯發(fā)生器才開(kāi)始在一些中小型水廠中加以應(yīng)用。目前為改善水廠氯消毒所帶來(lái)的一些問(wèn)題，二氧化氯發(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(kāi)始直接選用二氧化氯發(fā)生器取代加氯機(jī)，另外一些存在氯消毒問(wèn)題的老水廠也在考慮用二氧化氯對(duì)氯氣進(jìn)行改造。本文在這種趨勢(shì)下對(duì)二氧化氯發(fā)生器在我國(guó)水廠中應(yīng)用的問(wèn)題進(jìn)行探討。

1　二氧化氯制取工藝的探討

二氧化氯性質(zhì)活潑，不易貯存和運(yùn)輸，目前國(guó)內(nèi)外飲水使用二氧化氯都采用現(xiàn)場(chǎng)制備的方式，能現(xiàn)場(chǎng)制備二氧化氯的裝置叫做二氧化氯發(fā)生器。通常水廠使用的二氧化氯發(fā)生器都采用化學(xué)反應(yīng)的原理進(jìn)行制備，根據(jù)采用原料的不同，可分為亞nacl3工藝和nacl3工藝。 

 成都二氧化氯發(fā)生器/成都二氧化氯發(fā)生器/成都二氧化氯發(fā)生器四、二氧化氯發(fā)生器工作原理：二氧化氯發(fā)生器（化學(xué)法）是由供料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、安全系統(tǒng)組成。將鹽酸與nacl3溶液按一定的比例經(jīng)過(guò)供料系統(tǒng)投加到反應(yīng)系統(tǒng)中，在一定的溫度下反應(yīng)生成二氧化氯的混合氣體，經(jīng)吸收系統(tǒng)直接進(jìn)入消毒系統(tǒng)，根據(jù)不同水質(zhì)（不同投加量）直接投加到需要處理的各類(lèi)水中，完成二氧化氯和氯氣的協(xié)同消毒、氧化等作用即達(dá)到消毒的目的，其反應(yīng)機(jī)理如下： NaCLO3+2HCL=CLO2↑+1/2CL2↑+NaCL+H2O 5NaC1O2+4HC1=4C1O2+5NaC1+2H2O 五、二氧化氯發(fā)生器技術(shù)參數(shù)及性能描述一、二氧化氯發(fā)生器設(shè)備性能描述： 1、二氧化氯發(fā)生器設(shè)備安全控制系統(tǒng)功能：（1）采用進(jìn)口微處理控制器，可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)/遠(yuǎn)程起停管理。（2）二氧化氯發(fā)生器設(shè)備運(yùn)行保護(hù)單元具有動(dòng)力水欠壓/欠流、缺料等報(bào)警并自動(dòng)停機(jī)等連鎖保護(hù)功能。（3）二氧化氯發(fā)生器設(shè)備在實(shí)現(xiàn)上述就地控制、顯示功能的前提下，提供遠(yuǎn)程通訊接口，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)中控室對(duì)二氧化氯制備投加裝置中各單體設(shè)備的遠(yuǎn)程啟、?？刂埔约爱惓Ｅc事故的處理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高效自動(dòng)化管理。 2、二氧化氯發(fā)生器設(shè)備反應(yīng)系統(tǒng)（1）原料轉(zhuǎn)化率98％以上。（2）采用耐壓、耐高濃度二氧化氯腐蝕的PVDF。耐溫達(dá)到150度。 3、二氧化氯發(fā)生器設(shè)備原料供應(yīng)、計(jì)量系統(tǒng)（1）采用德國(guó)RDOSE精密電磁計(jì)量泵，恒定背壓裝置，保證原料計(jì)量精確和設(shè)備使用壽命。（2）二氧化氯發(fā)生器設(shè)備配置德國(guó)RDOSE多功能閥、注射閥，確保計(jì)量系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠。（3）配備便拆型大容量原料過(guò)濾器，進(jìn)一步確保計(jì)量泵的安全運(yùn)行。 沃華正壓二氧化氯發(fā)生器特點(diǎn)描述 本產(chǎn)品為帶有智能控制系統(tǒng)的正壓二氧化氯發(fā)生器采用與聯(lián)動(dòng)性型相同的正壓反應(yīng)、正壓投加工藝。斷流報(bào)警并自動(dòng)停機(jī)功能性能特點(diǎn)可在管網(wǎng)壓力≤0.5MPa（或常壓）狀態(tài)下直接投加ClO2消毒液；采用特制材料反應(yīng)器，耐壓、耐腐蝕，使用安全可靠，壽命長(zhǎng)；二氧化氯發(fā)生器設(shè)備采用數(shù)字式顯示屏，具備手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能；采用計(jì)量泵的電源控制和計(jì)量泵特定頻率進(jìn)料，具備缺料報(bào)警自動(dòng)停機(jī)等安全保護(hù)功能；供料系統(tǒng)采用計(jì)量泵，計(jì)量準(zhǔn)確度高；可以采用NaClO3+HCl和NaClO2+HCl兩種反應(yīng)工藝；二氧化氯發(fā)生器設(shè)備可選配原料自動(dòng)溶解裝置和其他輔助設(shè)備。安裝使用條件適用于向帶壓（≤0.5MPa）管道、高位水池或常壓水體中加藥；設(shè)備操作現(xiàn)場(chǎng)需備有電源（220V）、水源、排水、通風(fēng)設(shè)施；二氧化氯發(fā)生器設(shè)備放置于平整的水泥或貼耐酸瓷磚的地面上。

工藝流程見(jiàn)下圖：
據(jù)國(guó)外資料顯示，國(guó)外水廠中以此工藝為基礎(chǔ)的發(fā)生器的應(yīng)用約占70%。而國(guó)產(chǎn)設(shè)備在水廠中的應(yīng)用還未見(jiàn)報(bào)道，這主要是由于以下兩方面的原因：
1） 我國(guó)目前二氧化氯的應(yīng)用仍主要集中在中小型水廠，尤其是縣級(jí)左右的小水廠，二氧化氯的需要量一般在300-1000g/h上下。對(duì)這部分水廠，操作簡(jiǎn)單，使用安全是選擇二氧化氯的主要因素，而該工藝所含有的加氯系統(tǒng)無(wú)疑會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度，加大設(shè)備投資和管理水平，因此對(duì)中小型水廠來(lái)說(shuō)，該工藝并無(wú)優(yōu)勢(shì)。
　　國(guó)外二氧化氯廠商多數(shù)也是加氯機(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。

而對(duì)國(guó)內(nèi)二氧化氯生產(chǎn)廠商則還不具有這方面的優(yōu)勢(shì)。因此在這方面的開(kāi)發(fā)還比較落后。
　　2） 但從二氧化氯在水廠尤其是大中型水廠進(jìn)行推廣使用的前景來(lái)看，此工藝則具有非常大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
　　首先，從反應(yīng)式2可以看出，用氯氣取代鹽酸，提高了亞nacl3的有效轉(zhuǎn)化率，降低了運(yùn)行成本。并且，避免了濃鹽酸在儲(chǔ)存、輸送及投加過(guò)程中對(duì)操作環(huán)境的影響。更容易實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化程度。 
　　其次，本工藝可以根據(jù)實(shí)際需要單獨(dú)投加氯氣，或單獨(dú)產(chǎn)生二氧化氯。能zui大限度的適應(yīng)水廠水源水質(zhì)的變化要求。對(duì)一些水廠，尤其是以地表水為水源的水廠，通常水質(zhì)隨季節(jié)的變化而變化，當(dāng)處于豐水期時(shí)水質(zhì)較好，這時(shí)采用氯氣消毒即可達(dá)到處理要求，而在枯水期或由于其他原因造成的水質(zhì)變差時(shí)，再使用二氧化氯進(jìn)行消毒，可取得*的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。 
　　第三，隨著我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的健全，二氧化氯在我國(guó)大型水廠的應(yīng)用必將得到推廣。但對(duì)已建有氯氣消毒的水廠來(lái)說(shuō)，就存在著是設(shè)備改造還是設(shè)備更新的問(wèn)題。本工藝可以在原有的設(shè)備基礎(chǔ)上，增加一些簡(jiǎn)單的設(shè)施就可達(dá)到以上二氧化氯和氯氣靈活使用的目的，因此，具有很大的使用價(jià)值。
　　另外，采用此工藝生成的二氧化氯產(chǎn)物的pH值接近中性?？梢暂^長(zhǎng)時(shí)間保存，而不發(fā)生歧化反應(yīng)，可以通過(guò)中間儲(chǔ)存箱實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備，多個(gè)投加點(diǎn)的復(fù)雜情況。如圖所示。
　　從以上對(duì)二氧化氯發(fā)生器的分析比較中可以看出，我國(guó)現(xiàn)在在二氧化氯的應(yīng)用上還存在著很多問(wèn)題。對(duì)二氧化氯發(fā)生裝置的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)還不完善，對(duì)作為評(píng)價(jià)基礎(chǔ)的指標(biāo)體系還未建成。 

2　二氧化氯在水廠應(yīng)用中自動(dòng)化控制的探討

與投加氯氣不同，氯氣投加只是單一藥劑的定量投加，自動(dòng)化程度的高低只會(huì)影響量的準(zhǔn)確與否。而二氧化氯則是通過(guò)兩種藥劑的現(xiàn)場(chǎng)反應(yīng)來(lái)制取，要想準(zhǔn)確投加，必須對(duì)兩種藥劑進(jìn)行計(jì)量、準(zhǔn)確配比才能實(shí)現(xiàn)。否則，會(huì)因?yàn)榕浔炔划?dāng)而引起二氧化氯產(chǎn)率降低，副產(chǎn)物比率增加。降低消毒效果。嚴(yán)重時(shí)，會(huì)出現(xiàn)單藥劑投加而*失去消毒效果并污染水質(zhì)。
　　從國(guó)外的應(yīng)用來(lái)看，二氧化氯發(fā)生器的運(yùn)行都采用自動(dòng)化控制。通常可分為工藝自動(dòng)化控制和設(shè)備運(yùn)行自動(dòng)化控制。這兩者通過(guò)一個(gè)控制系統(tǒng)來(lái)完成。其中工藝自動(dòng)化是指通過(guò)外部信號(hào)（如處理水流量、剩余二氧化氯濃度等）對(duì)投藥量進(jìn)行控制，以求達(dá)到zui適的投加量。而設(shè)備運(yùn)行自動(dòng)化是指關(guān)于設(shè)備本身正常運(yùn)行的自動(dòng)化控制，包括兩種藥劑的自動(dòng)配比、故障自動(dòng)報(bào)警及事故自動(dòng)處理等。
　　我國(guó)目前二氧化氯發(fā)生器在水廠中應(yīng)用的自動(dòng)化程度還較低，一些中小型水廠的二氧化氯發(fā)生器的運(yùn)行還*采用手動(dòng)標(biāo)定兩種藥液滴數(shù)來(lái)計(jì)量，*無(wú)法控制二氧化氯的產(chǎn)量和投加量。二氧化氯發(fā)生器是集物料計(jì)量、現(xiàn)場(chǎng)反應(yīng)，定量投加于一體的消毒設(shè)備。設(shè)備的自動(dòng)化程度直接關(guān)系到二氧化氯在產(chǎn)物中的產(chǎn)率，以及消毒水中副產(chǎn)物的殘留濃度。因此，筆者認(rèn)為，在我國(guó)水廠推廣二氧化氯應(yīng)用時(shí)，應(yīng)改變以往片面重視設(shè)備投資的觀點(diǎn)，應(yīng)重視設(shè)備本身自動(dòng)化的程度，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。