次氯酸钠与综合法二氧化氯的比较

电厂补给水和循环水杀菌除藻中次氯酸钠和二氧化氯的比较
河北博欧电力科技有限公司
一、简述
在火力发电厂补给水、循环水等水处理过程中，杀菌除藻是主要措施之一。

在90年代以前液氯作为主要的杀菌除藻剂广泛应用于电厂水处理，主要加氯设备为加氯机。

从90年代开始，次氯酸钠发生器开始进入电厂水处理领域，并广泛推广应用。

本世纪初二氧化氯作为新一代杀菌剂开始应用于电厂水处理。

二氧化氯作为新一代杀菌剂与次氯酸钠相比具有很大的优势，目前二氧化氯这一新技术在电厂已进入快速推广时期。

EX系列二氧化氯发生装置是我公司在汲取国内外技术精华的基础上发展起来的一种新型水处理设备，下面就以EX系列二氧化氯发生装置和次氯酸钠发生器在技术性能上、运行方式上和经济性诸方面进行比较。

二、药剂杀菌除藻效果比较
1、火力发电厂水处理系统杀菌除藻要求：
（1）杀菌效果强于传统的杀菌除藻剂
（2）杀菌除藻效果不受PH值的影响
（3）具有较长的维持杀菌消毒能力的时间
（4）无毒无害，操作安全性高
2、杀菌机理与性能比较
次氯酸钠溶液为淡黄色或无色液体，分子式为NaClO，有效氯含量为0.953。

其杀菌原理是在酸性或微酸性环境下，次氯酸钠在水中以次氯酸分子的形态存在，次氯酸分子极易穿透微生物细胞，具有较强的杀菌效果；次氯酸钠的杀菌过程以氯代反应为主。

二氧化氯溶液为黄色或淡黄色液体，分子式为ClO2，有效氯含量为2.63。

二氧化氯以分子态在水中存在，其分子以对微生物细胞的高穿透力和强氧化性迅速杀灭微生物。

二氧化氯作为第四代高效、广谱杀菌剂，杀菌过程为氧化还原反应，杀菌速率快，杀菌效果是次氯酸钠的4～5倍。

3、环境对杀菌效果影响
次氯酸钠杀菌效果受PH值的影响很大，在碱性环境下NaClO以次氯酸根的形态存在，杀菌效果大幅度下降。

而电厂水处理水质一般均呈碱性，次氯酸钠杀菌效果较差已成为共识。

二氧化氯以分子态溶解于水中，其杀菌效果基本不受水质PH值的影响。

在水质较差微生物含量较高或污染较严重的情况下，由于次氯酸钠杀菌速率较慢，杀菌效果也很差。

而二氧化氯由于氧化性强杀菌速度快，在水质差的情况下更凸现其杀菌的高效性能。

与次氯酸钠相比，二氧化氯在水中的扩散速度更快，在较低浓度下可以更快速地有效杀灭有机物。

4、维持杀菌时间比较
二氧化氯以分子态存在于水中，稳定性较高，而次氯酸钠较易分解；因此，二氧化氯可以维持更长的杀菌时间。

5、有害性分析
次氯酸钠的杀菌过程以氯代反应为主，易于有机物生成大量的有害物质，据分析，次氯酸钠杀菌过程中可产生三氯甲烷等对人体有害的物质二十多种；另外，次氯酸钠杀菌过程中易产生具有较大难闻气味的酚类物质，长期使用会使水质气味难闻，影响工作环境。

二氧化氯在杀菌过程中，不但不会产生异味，而且会消除由于水中酚类及其它有机物产生的异味。

由以上分析可以看出，二氧化氯与次氯酸钠相比具有较大的优势，基本上可以达到上述电厂对杀菌除藻剂的要求。

三、设备性能比较
1、设备简述
次氯酸钠发生器工作原理是：采用无隔膜电解槽，电解3%的NaCl溶液，生成浓度为6～8g/l的次氯酸钠溶液。

工艺流程：盐储存与溶解稀盐水配制电解次氯酸钠溶液储存电解槽酸洗除垢
EX型二氧化氯发生装置工作原理是：采用特殊的电解液进行电解，生成氯酸钠、亚氯酸钠等，加酸反应后生成高浓度二氧化氯气体，吸收后形成二氧化氯溶液。

工艺流程：电解加酸反应气体吸收二氧化氯溶液储存
2、设备效率比较
次氯酸钠发生器由于是稀盐水电解，电解效率一般低于70%，无用电耗较大，
一台10kg/h的次氯酸钠发生器，需用电容量60~70KVA。

在电解氯化钠过程中，只有三分之一的盐电解成次氯酸钠，其余三分之二遗存于次氯酸钠溶液中，盐的利用率很低，并增加所处理水的盐浓度。

EX型二氧化氯发生装置采用特殊电解液电解，电解效率大于95%；EX-10型二氧发生装置只需30~40KVA的电负荷。

在反应生成二氧化氯的过程中只消耗定量的酸，反应后生成的盐返回电解槽重新使用。

反应生成的二氧化氯气体溶解后，形成二氧化氯溶液，不含任何杂质。

消耗物质利用率接近100%。

3、设备操作性能比较
次氯酸钠发生器在盐水溶解和稀盐水配制过程中，若采用自动化方式需很多控制点（泵、电磁阀、流量计、液位计等），加装变频器和离子计，较易出现故障。

酸洗除垢过程也很繁琐。

电解电流控制一般需人工操作。

由于要消耗大量的盐，溶盐罐的加盐过程，溶盐罐的定期清洗均需人工进行，工作繁重。

EX型二氧化氯发生装置采用一钮控制、全自动运行，并可远方监视及操作。

提高并适应了电厂整体设备的高自动化集约要求。

4、设备结构、布局及安装性比较
次氯酸钠发生器多采用分散布局（将盐水配制与电解槽分离），布置在操作间各处地基之上，特别凌乱、不易安装且占地面积大；室外安装有成品液储罐、酸储罐、溶盐罐等。

EX型二氧化氯发生装置采用整体结构，电解与反应器集成于一体，布置在操作间内一个地基上，室外放置有酸储罐和成品液储罐。

较易安装和布置，占地面积小。

四、经济性比较
以EX-10型二氧化氯发生装置和10kg/h次氯酸钠发生器为例（2者杀菌效果接近）
1、设备投资：
10kg/h次氯酸钠发生器50~60万元
EX-10型二氧化氯发生装置60~70万元
2、运行成本：
10kg/h次氯酸钠发生器运行费用
氯化钠6kg/kg·NaClO 2.4元/kg·NaClO
电费5度/kg·NaClO 2.5元/kg·NaClO
合计 4.9元/kg·NaClO
投加量20kg/万t·H2O
消毒费用98元/万t·H2O
EX型二氧化氯发生器运行费用
电费10度/kg·ClO25元/kg·ClO2
盐酸30% 3kg/kg·ClO2 2.4元/kg·ClO2
合计7.4元/kg·ClO2
投加量5kg/万t·H2O
消毒费用37元/万t·H2O
若按每天投加200kg有效氯，一年按200天计算，则年运行费用为：
次氯酸钠发生器19.6万元/年
二氧化氯发生装置9.8万元/年
五、结束语
根据以上分析可以看出，EX型二氧化氯发生装置与次氯酸钠发生器相比，无论是在杀菌效果、设备效率、设备运行操作性、设备投资、设备运行费用等方面均有较大的优势。

由此可见，EX型二氧化氯发生装置是电厂水处理杀菌除藻的最佳选择。