1、工藝技術(shù)-負壓式二氧化氯發(fā)生器

山東朗碩環(huán)境工程有限公司 ，在風(fēng)箏之都-濰坊設(shè)立了朗碩化工產(chǎn)品博士工作站，由2名博導(dǎo)，4名海歸博士帶領(lǐng)多名研究生碩士，以化工、微電解填料，新型消毒劑及消毒劑制取設(shè)備為科研方向，依據(jù)市場和應(yīng)用的需求，不斷開發(fā)出更*、適用的設(shè)備及工藝技術(shù)。5年多來，在國內(nèi)*研發(fā)推廣了多種工藝方式的二氧化氯發(fā)生器、原料化料器、二氧化氯投加分配器以及各種形式的二氧化氯發(fā)生裝置，使得中國二氧化氯產(chǎn)品打破技術(shù)壁壘，中國的消毒設(shè)備產(chǎn)業(yè)向成套化，自動化、智能化方向發(fā)展。

2、適用性好-負壓式二氧化氯發(fā)生器

     山東朗碩環(huán)境工程有限公司的二氧化氯發(fā)生器可采用氯酸鈉 鹽酸工藝、亞氯酸鈉 鹽酸工藝、亞氯酸鈉 檸檬酸工藝操作使用，以及采用射流負壓曝氣和正壓直接加入方式操作使用。用戶能方便地根據(jù)當?shù)卦瞎?yīng)情況和治水的工藝情況，選擇zui合理、的設(shè)備使用方案。其中，帶壓直接加注投藥方式為目前國內(nèi)外同行業(yè)中技術(shù)，使得投藥方式不受投藥位置的高低、壓力大小、距離遠近的限制，是目前國內(nèi)外適用性的設(shè)備。

3、品質(zhì)優(yōu)良 -

      山東朗碩環(huán)境工程有限公司的二氧化氯發(fā)生器的結(jié)構(gòu)經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計、材料配件經(jīng)過優(yōu)選，特別適合處于高酸度、高ClO2濃度、高腐蝕條件下的二氧化氯發(fā)生器應(yīng)用要求，如：采用特種鈦合金反應(yīng)器/復(fù)合材料反應(yīng)器、進口計量泵、特別耐腐的聚四氟乙烯投藥管等，使得二氧化氯發(fā)生器品質(zhì)優(yōu)良、使用安全可靠、壽命更長。

4、一機多點加藥-

     山東朗碩環(huán)境工程有限公司的二氧化氯發(fā)生器可配用一臺投藥流量分配器，完成一臺發(fā)生器向多個投藥點同時定量加藥，具備能直觀顯示并方便調(diào)節(jié)各點加藥量的特點。對于需要同時進行源水予氧化和濾后消毒及出廠水補氯的水廠，該工藝配置有更好的適用性。

 山東朗碩環(huán)境工程有限公司

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服務(wù)：

5、運行成本低-

       山東朗碩環(huán)境工程有限公司的二氧化氯發(fā)生器同等產(chǎn)量的運行成本低。主要是由于①采用優(yōu)化的反應(yīng)工藝，使得反應(yīng)過程原料轉(zhuǎn)化率高，ClO2得率高；②采用朗碩*技術(shù)金屬鈦合金反應(yīng)器，傳熱效率高，反應(yīng)過程的加熱電耗低；③反應(yīng)器產(chǎn)生的ClO2采用少量稀釋水攜帶投藥方式和帶壓直接加注投藥方式（不用射流水或稀釋水），可大大節(jié)省二氧化氯發(fā)生器運行所需的射流動力水用量或動力水泵用電量，大大降低運行動力消耗（一臺發(fā)生量1000克/小時的發(fā)生器每年此項可節(jié)電至少8千多度）。

二、高級氧化技術(shù)工藝

     二氧化氯是強氧化劑，遇水迅速分解產(chǎn)生多種氧化能力*的活性基因。因此，二氧化氯除殺菌、滅藻強于lv氣外，還可以很好地氧化分解水中的酚、氯酚、仲胺、叔胺等難降解有機物和鐵、錳等無機物，二氧化氯優(yōu)于氯消毒。另一重要方面是可以防止THM（三鹵甲烷、致癌物質(zhì)）的形成。對于水源水質(zhì)較差（無機物鐵、錳含量高，受到有機物污染，藻類較多，有臭味或色度較大）的水廠采用高級氧化技術(shù)是一個技術(shù)進步的發(fā)展趨勢。

1、源水預(yù)氧化除藻脫臭

      采用二氧化氯對源水進行預(yù)氧化處理。同等劑量下二氧化氯的除藻率比氯要高十倍以上，同時可去除水體中的腥臭味。二氧化氯的予氧化處理還有一定的助凝作用，使絮凝效果得到提高，并能有效控制沉淀池、濾池的藻類滋生。

2、吸附氧化工藝去除有機物、無機物、降低色度

      采用活性炭－石英砂混床二氧化氯吸附氧化技術(shù)，對于去除無機物、有機物相比單一二氧化氯氧化或單一活性炭吸附的去除效果大大提高，并且可以解決單一氧化二氧化氯的用量高和單一吸附活性炭使用壽命短的問題，還可減少濾床反沖次數(shù)，使運行成本大大降低。

3、二氧化氯多點投加工藝

      山東朗碩環(huán)境工程有限公司工程技術(shù)：采用一臺二氧化氯發(fā)生器將產(chǎn)生的二氧化氯消毒液經(jīng)一臺投藥流量分配器直觀、定量地將消毒液分別投加到絮凝前、濾前、清水池入口、二級泵前后等多個加藥點，按治水工藝需要，完成予氧化、吸附氧化、消毒殺菌和出廠補氯等工藝操作，為水廠實施高級氧化工藝提供了整套工藝方案和適用設(shè)備。

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，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。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，二氧化lv就是其中*的替代物之一。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，美國也有400余家水廠在消毒工藝中增加了二氧化lv。我國飲水處理廠在二氧化lv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lv發(fā)生器才開始在一些中小型水廠中加以應(yīng)用。目前為改善水廠lv消毒所帶來的一些問題，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，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氣進行改造。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)用的問題進行探討。

1沈陽二氧化氯發(fā)生器/生活污水處理設(shè)備二氧化lv制取工藝的探討

二氧化lv性質(zhì)活潑，不易貯存和運輸，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。通常水廠使用的二氧化lv發(fā)生器都采用化學(xué)反應(yīng)的原理進行制備，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。

1.1lv酸鈉工藝

采用lv酸鈉和鹽酸為原料進行反應(yīng)，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，實驗結(jié)果表明，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。要提高二氧化lv的轉(zhuǎn)化率，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，使反應(yīng)產(chǎn)物中l(wèi)v氣的含量增大。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，空氣逆向逐級吹脫的方式來富集二氧化lv，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。

由于lv氣的大量存在，嚴格講已經(jīng)失去了二氧化lv投加的zui基本的意義，即降低水中三lv甲烷的含量。并且由于lv酸鈉的轉(zhuǎn)化率在實際運行中通常不足50%，這使得當投加量較高時，水中剩余的ClO3—的濃度較高。正是以上諸多原因，在國外有關(guān)水廠二氧化lv應(yīng)用的資料中，還未有上述lv酸鈉工藝的報道。

在我國，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，并在許多水廠中得以運行。其主要是由于以下兩方面的原因。

1）我國對應(yīng)用于水廠的二氧化lv發(fā)生器，從設(shè)備選型、產(chǎn)品檢驗、設(shè)計規(guī)范到處理水質(zhì)，都還沒有統(tǒng)一的國家標準。對二氧化lv的使用仍不規(guī)范。多數(shù)使用二氧化lv的水廠，在設(shè)備檢驗和出水檢測上仍使用與lv氣相同的指標，如有效lv、余l(xiāng)v等。

2）由于我國經(jīng)濟總體水平還處于發(fā)展中國家的水平，運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，亞lv酸鈉法的成本約為30元，lv酸鈉法約20元。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。

對二氧化lv發(fā)生器的應(yīng)用評價標準，zui終將會以處理水的水質(zhì)標準為依據(jù)。lv酸鈉工藝由于其本身的工藝缺陷，在應(yīng)用上會受到很大的限制。

1.2沈陽二氧化氯發(fā)生器/生活污水處理設(shè)備亞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，鹽酸是酸化劑。因此，理論上有20%的亞lv酸鈉被還原成NaCl，如果以亞lv酸鈉轉(zhuǎn)化為二氧化lv為有效轉(zhuǎn)化來計，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?？梢赃_到95%以上。反應(yīng)式2中l(wèi)v氣作為還原劑參與反應(yīng)，使亞lv酸鈉的有效轉(zhuǎn)化率理論上可達到*，在產(chǎn)物中，二氧化lv純度同樣可達到95%以上。

一．亞lv酸鈉加鹽酸工藝

該工藝具有工藝簡單，不需要加溫，設(shè)備容易操作及維護，產(chǎn)物中二氧化lv純度高等優(yōu)點。是國外小型二氧化lv發(fā)生器常用的反應(yīng)原理。如德國的Prominent、ALLDOS美國的F&P公司都有相應(yīng)的產(chǎn)品，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)。

從水廠的應(yīng)用實踐來看，本工藝主要存在以下的不足。

1）為達到95%的高產(chǎn)率，鹽酸應(yīng)過量。使出口藥液的pH值小于1。

2）由于鹽酸的需要量大，以一個5萬t的水廠為例，當二氧化lv的投加量為1ppm時，鹽酸（濃度為25%）的日消耗量為300kg。因此，對中型以上的水廠采用此工藝，鹽酸的儲備需占用一定的空間。

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%。而國產(chǎn)設(shè)備在水廠中的應(yīng)用還未見報道，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，二氧化lv的需要量一般在300-1000g/h上下。對這部分水廠，操作簡單，使用安全是選擇二氧化lv的主要因素，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，因此對中小型水廠來說，該工藝并無優(yōu)勢。

國外二氧化lv廠商多數(shù)也是加lv機的生產(chǎn)商，因此在設(shè)備配套和系統(tǒng)集成上比較容易。

而對國內(nèi)二氧化lv生產(chǎn)廠商則還不具有這方面的優(yōu)勢。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行推廣使用的前景來看，此工藝則具有非常大的應(yīng)用優(yōu)勢。

首先，從反應(yīng)式2可以看出，用lv氣取代鹽酸，提高了亞lv酸鈉的有效轉(zhuǎn)化率，降低了運行成本。并且，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。更容易實現(xiàn)設(shè)備運行的自動化程度。

其次，本工藝可以根據(jù)實際需要單獨投加lv氣，或單獨產(chǎn)生二氧化lv。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，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，當處于豐水期時水質(zhì)較好，這時采用lv氣消毒即可達到處理要求，而在枯水期或由于其他原因造成的水質(zhì)變差時，再使用二氧化lv進行消毒，可取得的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

第三，隨著我國標準和規(guī)范的健全，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l(wèi)v氣消毒的水廠來說，就存在著是設(shè)備改造還是設(shè)備更新的問題。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)施就可達到以上二氧化lv和lv氣靈活使用的目的，因此，具有很大的使用價值。

另外，采用此工藝生成的二氧化lv產(chǎn)物的pH值接近中性?？梢暂^長時間保存，而不發(fā)生歧化反應(yīng)，可以通過中間儲存箱實現(xiàn)一臺設(shè)備，多個投加點的復(fù)雜情況。如圖所示。

從以上對二氧化lv發(fā)生器的分析比較中可以看出，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)生裝置的認識和評價還不完善，對作為評價基礎(chǔ)的指標體系還未建成。

2沈陽二氧化氯發(fā)生器/生活污水處理設(shè)備二氧化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，自動化程度的高低只會影響量的準確與否。而二氧化lv則是通過兩種藥劑的現(xiàn)場反應(yīng)來制取，要想準確投加，必須對兩種藥劑進行計量、準確配比才能實現(xiàn)。否則，會因為配比不當而引起二氧化lv產(chǎn)率降低，副產(chǎn)物比率增加。降低消毒效果。嚴重時，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，二氧化lv發(fā)生器的運行都采用自動化控制。通?？煞譃楣に囎詣踊刂坪驮O(shè)備運行自動化控制。這兩者通過一個控制系統(tǒng)來完成。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）對投藥量進行控制，以求達到zui適的投加量。而設(shè)備運行自動化是指關(guān)于設(shè)備本身正常運行的自動化控制，包括兩種藥劑的自動配比、故障自動報警及事故自動處理等。

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)生器的運行還*采用手動標定兩種藥液滴數(shù)來計量，*無法控制二氧化lv的產(chǎn)量和投加量。二氧化lv發(fā)生器是集物料計量、現(xiàn)場反應(yīng)，定量投加于一體的消毒設(shè)備。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，以及消毒水中副產(chǎn)物的殘留濃度。因此，筆者認為，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，應(yīng)重視設(shè)備本身自動化的程度，結(jié)合具體水源的特點選用合理的控制方式，才能取得的處理效果和經(jīng)濟效益。

3二氧化lv使用方式的探討

所謂的二氧化lv使用方式，主要是指二氧化lv的投加點和投加量。二氧化lv作為強氧化劑和消毒劑，其性能要高于lv氣。因此，二氧化lv可以作為水廠的單一消毒劑。但當考慮到不同消毒劑的特性及經(jīng)濟因素時，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，投加點應(yīng)在過濾之后，并應(yīng)在進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)。對一些污染嚴重的水源，單獨采用二氧化lv消毒，會使投加量上升至3-5ppm，如在寧夏某水廠的應(yīng)用實踐表明，單獨使用二氧化lv消毒時，要滿足出水衛(wèi)生指標合格的投加量平均為4.1ppm。這一方面增加了水廠的制水成本，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，采用兩種消毒劑聯(lián)合投加會取得的處理效果。常見的這種組合消毒工藝如下圖所示。

作者認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，這個工藝具有以下兩大優(yōu)點。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），還可以改善膠體顆粒帶電性能，從而達到助凝作用。使沉淀、過濾的處理效率得到提高。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，用來控制水中的細菌學(xué)指標。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，也可保證水中余l(xiāng)v持續(xù)的殺菌活力，操作檢測簡單，運行費用低。

４合理使用二氧化lv發(fā)生器的幾點建議

1）應(yīng)建立對二氧化lv發(fā)生器性能的綜合評價標準，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，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。

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)。

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