关于二氧化氯在水厂使用的建议

关于二氧化氯在水厂使用的建议
随着水质标准的提高及水源微污染日益严重，二氧化氯必将替代氯气在水厂大量使用。

二氧化氯在水厂应用后将出现新的问题，为了更好的应用二氧化氯应加强以下几方面的工作。

⒈加强操作人员技术水平。

由于二氧化氯须现场发生，所以二氧化氯发生器的运行效率取决于操作人员的技术水平。

应组织操作人员及管理人员进行系统的培训，包括原材料性质、发生器原理、发生器反应条件、操作要点等。

（厂家没有运行方面的经验尤其用户使用目的各不相同，应编写相应的教材及制定操作规程。

）
⒉建立科学规范的管理体系。

由于二氧化氯现场发生是化学变化，不象氯气投加时是简单的物理变化。

根据相应实际情况应建立一套相应管理体系如原料质量的检测、复配过程的检测监督、发生器原料进料数量、发生器反应时间、发生器反应温度、发生器的清洗、计量泵的维护与校定、出口余量的检测标准等管理标准和管理手段。

⒊针对二氧化氯的特点进行工艺改造。

由于二氧化氯的化学性质较氯气有很大不同，所以在应用时针对其特性相应的进行改造。

例如低浓度杀菌效果突出、遇光分解、遇瀑气溢出、自身分解等。

预氧化时相应的调整投加点多点投加，采取避光、缩短工艺流程时间，滤后投加二氧化氯应控制在清水池的停留时间（保证30min接触时间）等措施。

⒋针对二氧化氯发生器的情况及现场条件进行适应性改造。

二氧化氯发生器的效率是厂家在标准条件下测定出来的，在生产实际工作中应达不到相应条件。

实际工作中，应根据发生器的特点及本身实际工作条件，抓住影响效率的主要因素，进行相应的进行调整、改造，使发生器在高效率状态下运行。

如反应温度、反应时间等，从而提高效率，降低生产成本，提高水质。

5、投加量的限制及注意事项
1、由于ClO2预氧化时向ClO2ˉ和ClO3ˉ的转化率为70%，所以ClO2投加量不宜超过1m g/L，如果超过必须采取副产物去除措施或投加辅助氧化剂以减少二氧化氯投加量。

2、由于二氧化氯预氧化投量超过1mg/L时，可以引起藻类藻毒素的释放，所以高藻期尽量不要用二氧化氯预氧化由其复合型二氧化氯发生器。

（因复合型的产出物中含有一定量的氯气，当蓝藻数量高时易产生异味。

）
3、由于二氧化氯在11℃时，由气态变为液态，所以当原水水温在11℃左右应及时调整投加量，防止因二氧化氯形态的改变发生‘黄水红水’等问题。

（由于二氧化氯的沸点只有11℃，这就决定了它在水中可能是溶解的气体或与水作为溶剂的液体，这一点在水处理上非常重要。

这种差别对残余浓度的稳定性和持久性、消费者的感觉、细菌和生物氧化效率、生产过程都是非常重要的。

）
亚氯酸钠法、盐酸法二氧化氯的影响因素
采用亚氯酸钠和盐酸二氧化氯发生器的主要影响因素，如温度、压力、反应物浓度以
及反应时间等因素对其产率和纯度的影响，使发生器处于最佳工艺条件。

1、温度对反应的影响
亚氯酸钠和盐酸在常温度下能够进行反应，温度对反应的影响较大，反应温度过高，亚氯酸钠会发生分解反应，爆炸危险性也相应增加。

在反应过程中，投加盐酸的速度会直接影响反应器内的温度，应有效地控制投加盐酸的速度及投加量，可以通过控制原料和工艺水温度把发生器的反应温度控制在1 9一2 5℃之间，这样有利于提高二氧化氯气体的产率和纯度。

（环境和原料温度不许低于10℃，当满负荷运行时环境和原料温度不许低于15℃。

）
2、反应物浓度对反应的影响
盐酸的浓度对反应的影响比较大，浓度增大，反应速度加快，副产物增加且反应不易控制，易发生爆炸事故，最佳的盐酸反应浓度为2 0% ;亚氯酸钠溶液的浓度对反应的影响也比较大，反应最佳浓度为2 6% 。

盐酸与亚氯酸钠的最佳配比( 摩尔比)为:1 . 2 : 1 。

（精确进料，如果酸计量过量引起酸浓度过高，结果二氧化氯溶液浓度降低，反应速度下降。

如果亚氯酸盐过量，二氧化氯溶液浓度降低，二氧化氯测量值不准，增加水中亚氯酸盐含量）
3、压力对反应的影响
由于反应物都为溶液，反应压力对反应的初始速率影响不大，但是，在反应过程中，随着不断有二氧化氯气体及副产物氯气的产生，压力对反应的影响加大。

实验研究表明，采用一定的负压，有利于二氧化氯气体的回收，并能降低爆炸危险性。

所以，一定的负压对于二氧化氯气体的回收及安全生产具有很现实的意义。

4、检测方法对反应的影响
二氧化氯以及各干扰项的分析检测方法有很多种，在具体的分析应用中，可以根据实际应用中的要求，选择一种或多种方法，进行分析检测。

在实验过程中，我们采用碘量法和紫外分光光度计对实验结果进行分析和总结。

由于，二氧化氯气体遇热、见光易分解，
所以，将需要分析的二氧化氯储备液存放在黑暗的冰箱中，在尽可能低的温度下和柔光中，使用或滴定较稀的二氧化氯溶液，减少二氧化氯的损失，提高分析精度。

5、二氧化氯发生器反应时间
特别高浓度的二氧化氯溶液是极为不稳定尤其在酸性反应液中，它有可能在反应器里发生了歧化反应:
2ClO2十H2O＝ClO2一十ClO3－十2H十歧化反应的产物C102-会和过量的盐酸迅速反应:
5ClO2一十4H Cl＝4ClO2十5Cl－十2H2O
高纯二氧化氯发生器运行不应低于50%负荷。

以免因在发生器停留时间过长，造成二氧化氯的分解。

复合型二氧化氯发生器的影响因素
1、反应温度：因为现场发生二氧化氯为化学反应，反应为吸热反应，所以对反应釜内温度要求较高。

据有关资料显示，反应釜内反应温度在50℃时原料转化率为50%。

在71℃时，原料转换率86%。

当80℃时反应速度过快以副反应为主，氯气量大于二氧化氯量。

在现操作面板显示的温度为88℃—85℃为水浴温度不能真实代表反应釜内温度，特别在秋、春季当未点
炉时，夜间氯库温度在-4—-5℃，点炉后氯库白天温度9℃，夜晚5℃。

而反应釜与水浴加热间隔着厚厚的PVC塑料板和聚四氟涂层（传热性不好），这一时期的加热如不及时，出液管温度会明显下降（反应效率特别低）。

建议对原料和进气加热，以弥补发生器加热量不足的问题，提高反应效率，降低副产物的产生量。

2、进气量的控制：
进气的作用主要四个方面：
（一）使原料充分混合，提高原料转换效率。

（二）进气可降低二氧化氯的浓度，防止二氧化氯在发生器上部聚集发生爆炸。

（三）进气量的大小决定反应釜的液位同时也决定反应时间，据厂家提供的资料，反应时间不应低于30min，但反应30min后，原料转换没有明显提高。

在实际运行中应根据生产条件，适当延长反应时间以提高转换效率。

（四）二氧化氯具有遇曝气即从溶液中逸出的特性，可降低反应液中的二氧化氯含量，防止因反应液内二氧化氯含量超30%发生的爆炸。

3、原料的进料量：
通过理论计算可知： 3.67 ：3.45 （溶液体积比）。

但厂家规定1：1。

酸过量，主要提高氯酸钠转换率，防止未反应的氯酸钠进入出厂水污染水质，但盐酸过量必然降低二氧化氯的产量增加氯气产量。

氯酸钠过量必然增加出水氯酸盐含量，影响水质。

在实际工作中要严格掌握原料进料比例，防止因进料比例不当，而导致的原料转换率低，并产生大量副产物污染水质和生产成本的不必要增加。

出口余量的影响因素：
二氧化氯的出口余量稳定性取决于滤后水质、混合条件及清水池停留时间等因素。

⑴、如果滤后水质没有消耗氧化剂的物质或稍有余量，二氧化氯二次投加量将较少。

如果需氧化物质较多必然加大投加量，所以滤后水质的稳定是影响出口余量稳定的重要因素。

（x x水厂出口余二氧化氯8点和14点差距较大，主要原因二氧化氯在沉淀池、滤池的遇光分解，造成的沉后、滤后余二氧化氯不稳定。

白天滤后出水0mg/L晚上0.09mg/L）
⑵、在yy水厂清池连接管的两个投加点是管式投加，所以对流速、距离有一定的要求（流速不小于1米/秒直管段为管线直径50–100倍）。

现达不到水力要求。

⑶、因二氧化氯的化学性质不稳定自身分解，所以在清水池的停留时间不宜过长。

（国家标准规定二氧化氯与水接触30分钟后就可以。

）水库水厂有四个清水池有四条进水管线，因每套净水构筑物的处理水量不同，必然造成各部水在清水池的停留时间不同。

而水库水厂没有吸水间，外输泵直接吸中间两个清水池的水，这样必然加剧了这种情况，由其二期、三期的水只能做一期水的补偿，停留时间更长。

而二氧化氯静态衰减结果表明，二氧化氯浓度降低的大部分（50%--60%）发生在与水接触的10min内，在与水接触10min后的1天内，二氧化氯浓度降低了20%--40%。

实际在清水池的衰减速度更快。

（4）二氧化氯发生器当从一个稳定的运行状态调整到另一个运行状态时，需要一定的时间（1小时以上），当可预见的出厂水量变化较大时，应提前调整二氧化氯发生器的投加量，以免出现出厂水余量不合格问题。

（5）色度升高现象是二氧化氯消毒中常出现的问题。

理论上导致色度升高有多种可能性，
但最为常见的原因是锰的影响。

二氧化氯能迅速将水中的二价锰氧化成四价锰，形成不溶性的二氧化锰黄褐色胶体而使水的色度升高。

锰对二氧化氯消毒的干扰并不是通常意义上所说的锰含量偏高引起的，实际上即使投加二氧化氯前锰的含量己经很低，甚至低于一般标准方法的最低检测浓度时就己经使水的色度上升到令人难以接受的程度了。

笔者所在水厂的应用经验表明:当水中存在游离二氧化氯时，0.02mg/L的锰就可能使水的色度达到10度，0.03mg /L的锰就可能使水的色度达到国家标准的临界值(15度)了。

大多数用户认为色度在5度以下的水是“无色”的;8～10度时许多用户己经能够察觉到水有“微黄色”了，因此采用二氧化氯消毒时滤后水中二价锰含量应小于0.02mg/L。

二氧化氯发生器正压和负压的优缺点
一、负压式发生器：
1、气浮问题：
由于设备在运行时需要大量空气（空气的作用混合药剂、降低发生器上部二氧化氯的浓度），所以在投加时同时加入了大量空气（以某厂高效复合20000型为例：40m3/h空气）。

在原水低温、低浊及藻类爆发时将出现气浮问题，在反应池漂浮着大量浮渣，如不及时清除，将为摇蚊幼虫等的二次繁殖提供便利条件，并易产生异味。

2、运行能耗问题：
⑴在采用开斯汀法制取二氧化氯时，反应时需要一定的热量，反应釜内最佳温度为71oC，水浴温度一般保持在85 oC-88 oC。

为了保证反应温度，发生器加装电热装置（例：某厂高效复合20000型为3根3kW电热管，3*3*24=216kWh/d）。

同时，因反应釜大部分为PVC衬聚四氟，所以传热效果不好。

在环境温度较低的情况下，大量冷空气将带走反应釜内大量热量，将存在着加热不及时的问题，反应釜实际温度达不到要求，影响反应效率。

⑵ 为了保证发生器的平稳运行，必须提供稳定的动力水给水射器（以某厂高效复合20000型为例，装了一台7.5kW的水泵提供动力水，每小时流量为30~40m3/h，7.5*24=180 k Wh/d，循环水量720 m3~960 m3/d）。

3、投加问题：
由于负压发生器的产出为气液混合物，所以在投加时存在着多点投加时无法有效地控制投加量，及长距离投加时在管线中存在气阻问题。

在水厂有时投加点距发生器几百米远，而发生器又不能就近分布（管理十分不方便），有的用户为了解决这一实际问题，增加了一个中转储罐，用泵将消毒液输送到各投加点，这样必将增加投资和运行费用，且在中转储罐中存在着一定的损耗（中转储罐二氧化氯浓度过高存在危险并且损耗分解增加，浓度较低时运行能耗增加）。

二、正压发生器
1、原材料质量必须保证，发生器清洗非常困难。

以上仅为个人观点。