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二氧化氯发生器在饮用水中应用的安全要求

发布时间: 2017-12-03 17:56   693 次浏览

一、   二氧化氯消毒的优越性:

随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,一方面,人们对饮用水质的要求越来越高,另一方面,发展经济的同时,造成的环境污染问题也日趋严重,特别是我国的水环境状况仍在恶化,主要河流有机污染普遍,主要湖泊富营养化严重,而我国目前大多数水厂还沿用传统的混合、絮凝、沉淀、过滤、液氯消毒处理工艺,液氯消毒对去除水中的有机物效果不理想,还会生成20多种副产物,包括三卤甲烷、卤乙酸等致癌物质,已引起人们的强烈关注和无限忧虑,随着欧美国家对在水厂应用二氧化氯研究的加深,二氧化氯在饮用水中消毒的优越性不断得到显现,其显著特点有:

1、杀菌效果好、用量少、作用快,消毒作用持续时间长,二氧化氯对病毒的灭活能力比液氯强,特别是对隐孢子虫、贾第鞭毛虫的灭活效果好;

 2、二氧化氯与水中有机物的反应为氧化作用,而液氯则以取代反应为主,因而二氧化氯在消毒过程中不产生卤代消毒副产物,不产生致癌、致突变性物质。

 3、能氧化去除水中铁、锰和硫化物等;

  4、能有效去除水中藻类及腐败生物引起的臭味、和氯酚类化合物,除臭效果比液氯好;

  5、消毒效果不受PH值及氨、氮的影响;而氯气只有在中性条件下杀菌效果才好。

   6、能保持持续的消毒能力。

   7、可根据水量、水质的变化任意调节二氧化氯产量,因而使用安全、稳定。正逐步成为氯消毒的替代品,二氧化氯发生器作为在水处理企业使用的主要设备,其技术性能的优劣将影响饮用水消毒的安全。

         二、饮用水用二氧化氯发生器必须具备的安全性能

由于二氧化氯具有不易储存和运输的特性,在饮水水处理上宜采用现场发生、现场使用的方式,因而很适合二氧化氯发生器的使用。但由于饮用水对消毒的要求高,特别是实施的新饮用水标准,增加了对消毒副产物的控制指标,所以,对发生器来说必须达到以下要求才能保证消毒成本低、使用安全可靠和避免消毒副产物的产生:

  1、发生器的反应器结构应采用多级微分反应器:能有效地提高反应效率,防止二氧化氯的分解,提高原料转化率和二氧化氯纯度。双温反应器的级反应系统因反应物浓度大、反应较快,要将反应速度控制在一个适宜的范围内:反应温度高、反应速度就快、反应器内生成的二氧化氯浓度就高,容易造成二氧化氯的分解,使二氧化氯的纯度降低;反应温度控制过低,反应速度慢,转化率又不高,因此,应将一级反应温度要控制在一个合适的范围。二级反应系统的因反应物浓度变小,要将反应温度控制高一些以加快反应速度和使反应接近平衡状态,从而提高原料转化率,但应控制在二氧化氯不分解的范围内,所以,二级反应器的温度应控制高一些。因此,采用多级双温反应系统才能有效地提高原料转化率和确保二氧化氯的纯度。

2、发生器应配置残液自动分离排放装置:使二氧化氯和反应残液实现自动有效分离,以确保消毒液纯度达到99.99%,避免未反应原料和副产物进入水体造成二次污染和氯酸盐、亚氯酸盐超标,以确保水质的安全。二氧化氯的消毒副产物主要是氯酸盐和亚氯酸盐(国标中要求控制的指标),氯酸盐主要是以氯酸钠为原料的发生器因为加入到反应器内的氯酸钠没有反应完,又没有残液分离装置,将未反应氯酸钠加入水中引起的;而亚氯酸盐主要是以亚氯酸钠为原料的发生器中的亚氯酸钠未反应完,又没有残液分离装置,将未反应亚氯酸钠加入水中引起的。所以,二氧化发生器必须配置有残液自动分离装置才能保证其氯酸盐、亚氯酸盐指标低于国家标准(小于0.7mg/l)的要求.

3、发生器应配有安全状态在线监测装置:要时刻监测发生器内部反应器的负压变化,当发生器内的反应负压低于设计值时自动报警和停机,确保设备在安全的条件下启动和运行。因各发生器生产厂家,在设计发生器时都是按在理想状态下的运行条件,而实际到每个用户,因现场情况是有差别的(如;投加点的距离、高度、投加管道的长度、转弯的多少等),必然影响设备的实际运行负压,特别是发生器内部负压的变化,将使空气进入量发生变化,当负压不足时,进入的空气量少,发生器内的二氧化氯浓度超过10%时,就要发生二氧化氯分解,设备就会出现安全事故。所以,只有配有安全在线监测装置的发生器,才能确保发生器的运行安全。

 4、发生器应配有二氧化氯自动吸收处理装置:在紧急情况下,自动加入吸收液到反应器内将正在反应的二氧化氯进行吸收和处理,阻止反应的进一步进行,确保二氧化氯不发生泄漏而影响环境,危及设备和人身安全。任何一个企业都会出现突然停电而没有动力水的情况,加入发生器内的原料还要继续反应,生成的二氧化氯无法抽出,在反应器内其浓度将迅速增大很快超过10%,必然要发生分解,将安全口打开,二氧化氯从安全口逸出(特别是型号比较大的设备,二氧化氯的量较大),对环境、设备、人员造成危害,配置自动吸收装置将避免该情况的发生。

       5、发生器残液分离原理

发生器的残液分离装置应根据汽提原理和真空分离技术相结合设计而成,因氯酸钠与酸的反应物和生成物中除了二氧化氯、氯气外,其它的物质都是以液体状态存在,并且比较稳定,不易挥发,但反应过程是在一定的负压状态下进行反应,整个反应器处于一定的真空状态,为了解决此技术问题,首先应将反应混合液进入分离器上部,空气从下部吹除反应液中残留的二氧化氯,剩余残液从分离器下部进入缓冲分离罐后自动排出。