一、二氧化氯作爲氯**的替代物
在過去的50年裏,氯氣作爲一種**劑廣泛地應用在飲用水及食品工業水處理中,現在仍然是一種*普遍的**劑 。但20年的研究成果表明,用氯處理含有機物的水 ，特别是含腐殖酸的水 ，能生成鹵代烴(三鹵甲烷、氯代烴等)，而這種物質對人體組織具有破壞性並有緻癌作用。在1985年,聯邦德國健康署将三鹵甲烷和氯代烴的限值定爲25ug/L，在1991年又将此限值定爲10ug/L，歐盟明確規定其有機物的含量爲1ug/L。不僅在飲用水處理中對其有特别規定，在污水處理中也有具體規定。在1989年，廢水中的AOX值有具體的限量，在1994年 ，這個值又被降爲1mg/L。如果超标，則此廢水處理過程需增設其他的設備以将此值降低到符合标準爲止。爲此種種原因，當時人們投入巨資研究如何改善**的特性 ，於是人們的注意力集中到二氧化氯上。在飲用水及食品工業中 ，二氧化氯取代瞭氯，除瞭上述的原因之外，還有其獨特的優勢。
1.氯酚的産生
酚在地表水中的極限濃度爲1ppm，但用氯氣**時，其濃度達到1ppb時(低1000倍)，人們就能注意到氯酚瞭,氯酚發出一種類似於藥和碘仿的味道。而使用二氧化氯**時，則不會産生氯酚。鑒於此原因,美國NiagaraFall供水廠早在1944年首先成功地應用瞭二氧化氯發生器,在1958年150個給水廠使用二氧化氯發生器，在德國*早的使用記錄爲1959年 。氯氣的用量受NH3、NH4+的影響，在氯化的過程中，因水中存在氨、铵基物及有機氮，依pH值的大小 ，與氯反應分别生成氯化铵、二氯化铵、三氯化氮 ，盡管氯化铵也有**作用，但其功效比次氯酸低10-15倍。除此之外 ，餘氯的含量很難處理到規定的濃度以下，如果化合氯的濃度過高 ，還會産生三鹵甲烷。
2.氯的**效果取決於pH值的大小,而二氧化氯的**效果幾乎不受pH值的影響。
讓我們首先關注一個平衡: Cl2 -HOCl - OCl-。 Cl2**過程中 ,Cl2存在於水溶液的三種形式: Cl2 , HOCl ,OCl-。（請見圖1）從圖中可以看出, HOCl在較寬的pH值範圍内存在,而且其**效果等同於 Cl2 , 而OCl- 比氯氣**效果差10-100倍。 當pH=8時,隻有18%的氯氣存在,其餘的被低效的OCl- 所替代 。 當pH=9時，隻有3.3%的Cl2存在。應用這個原理可以解釋當pH值較高時, 用氯氣**的低效性 。
另一方面, 二氧化氯顯示出高的**作用,其**作用随pH值增大而增大。當pH值增大時，氧化還原電位直接與殺傷率有關, 當使用氯氣時, 其電位下降很快,而二氧化氯則恒定在一個很高的氧化還原電位上。
二、二氧化氯發生器的設計、功能及**狀況
1.二氧化氯的發生原理
二氧化氯是不穩定的氣體,不能被濃縮和儲藏。因此在使用的地方需現場制備，直接輸送到待處理的水中。其中一種反應方程式如下：5NaClO2 + 4HCl ------ 4ClO2 + 5NaCl +2H2O
2.二氧化氯發生器的設計及工作原理
在普羅名特BelloZon系統中，二氧化氯是由9％的稀鹽酸和7.5%的亞氯酸鈉稀釋溶液的反應來制造,或者由濃度爲30%的鹽酸和24.5%的亞氯酸鈉制造2%(20g/L)的二氧化氯水溶液。
内部控制工作方式：
由於系統中採用瞭經過60多萬次考驗的普羅名特電子控制、電磁驅動隔膜式精密計量泵，這種計量泵在自由運行狀态下,泵的計量既可以通過調節計量泵的沖程長度,也可以通過調節計量泵的沖程頻率來達到要求的輸出量。這樣就可以将兩種用於反應的化學藥液按需要量準確地注入反應器,在反應器中兩種化學物質發生化學反應産生一定濃度的二氧化氯溶液,由於泵的壓力,生産的二氧化氯溶液在混合器中與旁路中的水進一步混合 ，稀釋到**濃度的二氧化氯水溶液被注入待處理的水流中。
外部控制工作方式：
通過接觸式水表、變頻數字調節器或模拟信号等外部信号控制二氧化氯發生器的運行情況。計量泵可以接受外部控制脈沖或模拟信号,根據外控信号的大小對沖程頻率進行比例調節。通過這種控制便将兩種用於反應的化學藥液按需要量準確地注入到反應器,在反應器中兩種化學物質發生化學反應,達到調節二氧化氯投藥量的目的 。生成的二氧化氯溶液再進入混合器，與旁路中的水進一步混合之後注入到待處理的水中。
此外, 普羅名特BelloZon二氧化氯與普羅名特測量控制技術的結合,充分地實現瞭測量－控制－計量的閉環控制系統，從而控制二氧化氯水溶液的定量投加 。普羅名特DULCOTEST二氧化氯傳感器的測量範圍：0-20mg/L。普羅名特DULCOMETER測控儀表的輸出信号直接用於控制泵的沖程頻率,從而確定二氧化氯的發生量 。
3.**性
普羅名特BelloZon系統是一個****可靠的閉環系統,化學藥劑的反應過程完全在一個全封閉的反應器中進行,而加藥過程又完全在封閉的管路中完成, 從而使得該系統無一處有可能洩漏的地方。同時, 該系統又是一個自控程度極高的控制系統,可對管路中的水流量進行監測,爲防止意外,安裝在設備内的排氣裝置定時地進行通風排氣，使箱内凝結的殘液經過通風管道旁路被**地排出到系統外 。安裝在壓力路中的藥量監視器能準確無誤地監測故障 ，並關閉整個設備，自動發出報警信号。
計量泵的吸液總成内帶有液位開關, 當液位降低到30cm時, 二氧化氯發生器報警, 催促工人添加藥劑, 當繼續下降至0cm時,系統自動停機。由於**的原因，在開始使用及再次使用之前，須由專人對二氧化氯發生器進行檢查。
三、二氧化氯在飲用水和食品工業水處理中的應用
前面我們講述瞭氯**過程中會産生一系列的副産物，如三鹵甲烷、氯代烴和氯酚等。因而我們更傾向使用二氧化氯發生器，即使同是二氧化氯發生器，因反應原料的不同而各不相同。亞氯酸鈉與鹽酸反應生成二氧化氯，因在該過程中不産生任何副産物，這種方法的發生器被認爲是純二氧化氯發生器，不含其他副産物的二氧化氯才是飲用水、啤酒飲料等工業水處理中所需的**劑。
二氧化氯的投加濃度一般爲0.2-0.4ppm,飲用水中二氧化氯的限量0.4ppm，出廠水中的二氧化氯濃度不低於0.2ppm。
爲達到較好的**效果，有效的混合及充足的反應時間是很有必要的。一般來說，需要将二氧化氯與待處理水或工藝介質保持15分鍾的停留時間，以使二氧化氯充分地與待處理的水充分反應。 |
