二氧化氯发生器是化学发生二氧化氯的一种新型设备，它外型美观，占地面积小、 

操作方便、安全可靠。二氧化氯发生器整台设备为耐腐材料PVC制作，使用寿命长。主 
要应用于： 
●自来水、深井水、二次供水等饮用水消毒； 
●医院污水、游泳池水消毒； 
●工业废水、生活污水的脱色、灭菌、除臭； 
●工业循环冷却水和水中回用的灭菌消毒； 
●食品、饮料行业的灭菌消毒； 
●造纸、印染行业的漂白、脱色处理； 
●含氯、含酚废水的处理。 

二氧化氯的主要物理化学性质

1.1 二氧化氯在常温下是黄绿色至橘黄色气体，具有与氯气相似的刺激性气味；比空气重，其氧化能力为氯的2.6 倍，具有较强的灭菌能力。二氧化氯易溶于水，其溶解度是氯气的5 倍，它在水中是纯粹的溶解状态，不易发生水解反应，所以它的消毒作用受水的pH值影响极小，二氧化氯易挥发，其液态和气态极不稳定，温度升高、曝光或与有机质接触均会发生爆炸。由于二氧化氯对压力、温度和光线敏感，不能压缩进行液化储存和运输，一般都是现场制取和使用。

2　二氧化氯的消毒机理

2.1 二氧化氯与无机物的反应：二氧化氯可将水中溶解的还原

态铁、锰氧化，对去除铁、锰很有效。反应式如下：

2ClO2+5Mn2++6H2O → 5MnO2+2Cl-+12H+（1）

ClO2+5Fe(HCO3)2+3H2O → 5Fe(OH)3+10CO2+Cl-+H+（2）

2.2 二氧化氯与有机物的反应：二氧化氯与有机物的反应较复杂，主要发生氧化反应，其产物主要有酸、醇、环氧化物等。二氧化氯与酚反应不会生成有异味的氯酚。二氧化氯与腐植酸反应，不会生成三卤甲烷THMs 等有机卤代物。

2.3 据有关专家研究，二氧化氯对细菌的细胞壁有较强的吸附和穿透能力，从而有效破坏细菌内含巯基的酶，可快速控制微生物蛋白质的合成，故二氧化氯对细菌、*等有很强的灭活能力。二氧化氯不与氨反应，故氨氮含量高的水采用二氧化氯消毒仍可保持其全部杀菌能力。这些细菌除一般细菌外，还有包括大肠杆菌、异细菌、铁细菌、硫酸盐还原菌、脊髓灰质炎菌*、肝炎*、兰伯氏贾第虫胞囊、尖刺贾第虫胞囊等。

3　化学法二氧化氯制取方法及应用

目前常用化学方法制取ClO2 主要有下面几种：

（１）盐酸与亚氯酸钠反应

５NaClO2 ＋４HCl ＝５NaCl ＋ 4ClO2 ＋２H2O

（２）盐酸与氯酸钠反应

2NaClO3 ＋ 4HCl ＝ 2NaCl ＋ 2ClO2 ＋ Cl2 ＋２Ｈ 2O

（３）液气混合反应

2NaClO2 ＋ Cl2 ＝ 2NaCl ＋ 2ClO2

由于亚氯酸钠价格昂贵，方法（1）、（3）的成本与运行费用较高，难以在饮用水中推广使用。目前国内许多厂家研制出使用Naclo ３和H2SO4 或HCl 反应制取二氧化氯的发生器，该设备生产规模较小，设备简单，便于操作和实现自动化。原料价廉易得，适用于给水处理中生产应用，许多中小型水厂都使用此设备生产二氧化氯。该种发生器产生的混合气体中二氧化氯占70％，其余30％为氯气。用户再根据需要将气体纯化：

2NaClO2 ＋ Cl2 ＝ 2NaCl ＋ 2ClO2

使用纯化器后二氧化氯的含量可达95％。

二氧化氯发生器各系统的运行与维护

我公司制造的品牌化学法二氧化氯发生器，主要由原料投加系统、反应系统、控制系统、成品投加系统等几部分组成，其主要设备有：原料搅拌及贮存箱、反应器、投加计量泵、恒温控制器、多功能保护器、水射器等，整套系统结构简单，操作简便，采用负压暴气工作，反应效率高，安全性能高，具有断水、断电、过温等安全保护功能。在近几年的生产实践中，使用化学法二氧化氯发生器生产二氧化氯，遇到了棘手的问题：（一）产气量不足；（二）加氯间消毒剂味道大；（三）加氯间、贮酸间设备设施腐蚀严重；（四）单向控制阀失灵；（五）投加计量泵故障或计量不准确。为此，我们通过对存在的问题逐一改进和完善后，达到了预期的效果，成效非常明显。具体做法如下：

4.1 针对产气量不足的情况

在生产中常遇到的问题原水水质没有发生大的异常变化，但按正常量投加二氧化氯，余氯就是上不来。主要原因可能是原料供应不足、暴气不够造成。对此，我们在原料供应不足上采取改进措施是定期用量杯对氯酸钠和盐酸的投加计量泵投加的原料量进行测算，是否达到规定的投加比例量；在暴气不够上，重新改接原水射器压力管到出厂水的压力管上，让压力管上的水压大于0.3MPa，同时在压力管上安装一过滤网，过滤管道中的杂物，并每周定期清洗。通过这些措施，成功解决了产气量不足的问题。

4.2 针对加氯间消毒剂味道大，设备设施腐蚀严重

加氯间消毒剂味道大，主要气体有酸雾、二氯化氯、氯气等挥发物，*主要的是二氧化氯发生器出现故障时的漏氯，产生的原因主要有水射器堵塞、暴气室出口堵塞、水压偏低、管道漏气等，对加氯间的设备设施腐蚀严重，尤其是控制系统的电子配件。如何降低或解决腐蚀问题，我们设计了一套简易漏氯吸收装置，具体做法是：将加氯间五台二氧化氯发生器的溢流管相互并联并通过一条总管连接到一个小型收集箱，在收集箱内的上部安装一个漏氯报警探头，在每条溢流管的*低处设置一个存水湾，平时注满水。当发生漏氯事故时，由于大气压作用，泄漏的气体在收集箱内被迅速反抽入其他输氯管道中，使整个工作间无氯气弥漫，保护了作业环境，同时在漏氯发生时，值班人员能在*短时间内得到漏氯报警信号，及时进行处理。

4.3 贮酸间、加氯间设备设施腐蚀严重

盐酸具有较强的挥化性能，每次卸酸和盐酸罐内盐酸波动时，会形成大量酸雾，对周边环境、设施影响很大，附近居民经常投诉。我们做了一项小技改，基本解决了酸雾的影响，具体做法是：利用水射器的抽吸作用，从盐酸罐顶*高处引出一条DN20 管道，与高压水管的水射器连接，水射器两端各安装一组球阀，调节水射器的真空度，酸雾多时，阀门根据酸雾多少来调节开启度。当卸酸和盐酸罐内盐酸波动产生酸雾时，利用水射器的抽取作用，迅速将酸雾吸收，与高压水综合，有效地保护了设备。

4.4 单向控制阀失灵，复位不到位

单向控制阀一失灵，反应罐内就不能形成负压，高压水通过水射器就反向进入反应罐，二氯化氯发生器就没办法正常生产，反应罐内压力迅速增加，压力由负压变成正压，这时反应罐的混合溶液就通过溢流管向外排放，既影响生产，又造成环境污染。单向控制阀失灵的主要原因是复位不到指定位置，造成系统漏气。我们根据单向阀的几何形状，进行了改进：一是用PVC 棒代替原因的PVC 管，增加单向阀的重量；二是将单向阀的底部密封部分由圆柱状改为圆椎体，增加与管道结合的严密性，防止单向阀打偏。经过改进，有效地解决了复位不到位的问题，降低了事故发生的概率。

4.5 投加计量泵故障或计量不准确

计量泵故障或计量泵计量不准确，影响二氧化氯正常的生产，我们除了加强巡检，加强计量泵出液量监测外，还在原加氯系统投加点处增设了一个投加取样点，通过在线仪实行实时监控，*时间掌握投加、计量不准确的问题。

二氧化氯用于饮用水消毒杀菌的优势

1) 杀菌性能

二氧化氯对大肠杆菌、脊髓灰质炎*、肝炎*、兰伯氏贾第虫胞襄不但有很好的消毒杀菌作用，且效果优于自由氯。与氯不同，二氧化氯的杀菌活性在很宽的pH范围内都比较稳定。当pH为6.5时，0.25mg/L的二氧化氯和氯对大肠杆菌一分钟的灭杀率相似；而pH 为8.5时，二氧化氯能保持相同的灭杀效率，而氯气则需要5倍的时间，故二氧化氯对于高pH值、石灰软化水无疑是合适的消毒剂。二氧化氯同样能有效地杀死其他的传染性细菌，如葡萄球菌和沙门氏菌。在处理脊髓灰质炎*和大肠噬菌体时，2mg/L剂量的二氧化氯产生的存活率比10mg/L剂量的氯低得多。

2) 对THMS的控制

THMS（总三卤甲烷）被怀疑是致癌物质,而二氧化氯可以防止THMs的形成。与氯不同，二氧化氯与THMs前体，如腐殖物和灰黄霉酸发生的是氧化反应，不形成氯代有机物THMs。通常，二氧化氯对THMs控制是取代前氧化。

3) 除藻

二氧化氯对各种藻都有杀伤致死作用。它不仅对藻类进行有效杀灭，而且即使是存活的藻类，也会使其失去繁殖能力。此外，二氧化氯还可以有效地控制藻类以及腐烂的蔬菜产生的异味，且能控制侵害有机体并产生异味的放线菌。 

藻类的大量繁殖不仅使给水处理带来困难，还会带来色、嗅、味的问题。夏天，医院*消毒设备的沉淀池、滤池内藻类繁殖较为严重，使用预氯化除藻，壁上仍然会有藻类繁殖，杀藻效果不明显。以湖泊、水库为水源的给水工程，由于水源受有机物污染而富含氮、磷，使水体富营养化，再加上相对静止的水利条件，很容易造成藻类的大量繁殖。为了除藻，有的地方不得不向水中投放大量的硫酸铜，而实际上硫酸铜杀藻效果并不如使用二氧化氯好，在相近的处理费用下，二氧化氯比硫酸铜更有效。美国费城以二氧化氯替代硫酸铜用作水库的除藻剂，在52个用二氧化氯进行味、臭处理的调查报告中，7 个有藻类问题的调查表明二氧化氯对藻类及腐烂植物所产生的味臭控制极为有效。

4) 二氧化氯除铁、锰

水中含有过量的铁和锰，将有害人体健康，给生活带来不便，并危害工业生产，影响产品质量。因此，国家饮用水卫生标准规定：饮用水中含铁量不得超过0.3mg/L。因此，提高地下水除铁除锰技术水平，在给水净化工艺中，占有很重要地位。

二氧化氯能够把二价锰氧化成四价锰，使之形成不溶于水的二氧化锰(MnO2),即

2ClO2 + 5Mn2+ + 6H2O = 5 MnO2 + 12H+ + 2Cl-

二氧化锰不溶于水，在离开水厂前可以过滤掉。除去一份锰需要2.45倍（按重量计）的二氧化氯。pH值大于7时，能获得*佳的效果。通过氧化,二氧化氯对锰的去除率为69%至81%,而氯对锰的去除率仅为25%。

同样，二氧化氯也能够把二价的铁氧化成三价的铁,形成氢氧化铁沉淀,即

6ClO2 + 5Fe(HCO3)2 + 3H2O = 5Fe(OH)3 + 10CO3- + 6Cl- + H+

氧化溶解的金属铁，需要1.2倍（按重量计）的二氧化氯。通过氧化,二氧化氯对铁的去除率为78%至95%,而氯对铁的去除率仅为50%左右。

5） 对水中酚类化合物的破坏

地表水常含有工业产生的酚。用氯气消毒时，生成氯化酚，导致味和嗅。二氧化氯能经济而有效地破坏水中的酚类，而且不形成令人讨厌的副产物。当pH<10时，1份重量的苯酚可被1.5份的二氧化氯氧化成对苯醌.当pH>10时，3.3份重量的二氧化氯能将1份重量的苯酚氧化成小分子量的二元脂肪酸。二氧化氯能彻底破坏氯酚，完全去除是一份氯酚要求七份的二氧化氯。当pH值为7时，所有的酚都反应完全。

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