電解法和化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器比較

1、電解法和化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器簡(jiǎn)單比較上個(gè)世紀(jì)90年代初期，電解食鹽法二氧化氯發(fā)生器在國(guó)內(nèi)的制造尚處在研究試用階段，不論是材質(zhì)的選用還是結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)均處于摸索時(shí)期。這個(gè)時(shí)期的電解食鹽法二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)氣效率較低，電極和隔膜壽命較短，設(shè)備的運(yùn)行不夠理想，且設(shè)備成本高，因而阻礙了該設(shè)備在我國(guó)的發(fā)展。但參與開(kāi)發(fā)該設(shè)備的工程技術(shù)人員一直在為此作不懈的努力，研究人員以設(shè)備的使用現(xiàn)場(chǎng)為試驗(yàn)室，不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，解決了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題，改進(jìn)制造工藝，選擇更好的電極和隔膜，初步完善了整體結(jié)構(gòu)，改善了設(shè)備性能，開(kāi)發(fā)出電解法第二代產(chǎn)品。同時(shí)，優(yōu)化了電解室技術(shù)參數(shù)，降低了槽電壓，改善了冷卻系統(tǒng)，提高了電流效率，降低了運(yùn)

2、行成本。90年代后期，又升級(jí)為第三代產(chǎn)品，這代產(chǎn)品最明顯的標(biāo)志是以電解鹽水的循環(huán)方式替代了溢流補(bǔ)償加鹽方式，并將分體式循環(huán)方式改為一體式循環(huán)方式，這是第四代產(chǎn)品的標(biāo)志。 在2000年初研究人員對(duì)電解室整體結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行了大膽的變革，解決了特大型發(fā)生器每小時(shí)產(chǎn)氣量2000克以上到10000克的制造難題，這種產(chǎn)品被稱(chēng)之為第五代。二氧化氯發(fā)生器已經(jīng)在國(guó)外生活飲用水消毒中已大規(guī)模應(yīng)用。國(guó)外二氧化氯發(fā)生器以化學(xué)法為主，設(shè)備使用食品級(jí)鹽酸和食品級(jí)亞氯酸鈉為原料，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象制備二氧化氯消毒劑。該設(shè)備技術(shù)已經(jīng)十分成熟。項(xiàng) 目電解法二氧化氯化學(xué)法二氧化氯原料的轉(zhuǎn)化率接近100%50%左右操作程序能完全實(shí)現(xiàn)無(wú)

3、人看管。要進(jìn)行配比，配比程序繁瑣不準(zhǔn)確。氯酸鈉是有毒物品，鹽酸是腐蝕性很強(qiáng)的物質(zhì)操作非常危險(xiǎn)。對(duì)人體有害。安全無(wú)人看管，運(yùn)行很安全。需要配比氯酸鈉（氯酸鈉是有毒物質(zhì)）對(duì)人體有危害。飲用水會(huì)出現(xiàn)氯酸鹽超標(biāo)。二次污染投加的是純凈氣體對(duì)水質(zhì)影響很小能對(duì)被消毒的水質(zhì)造成二次污染，因?yàn)榉磻?yīng)不充分（最高50%）投加的不只是消毒氣體還有反應(yīng)殘液（氯酸鈉、鹽酸、氯化鈉等物質(zhì)）氯酸鈉還是有毒物質(zhì)。自動(dòng)化程度高一般投 資比較低低占地面積小大原料易得需要外地購(gòu)買(mǎi)原料的運(yùn)輸廠家可以定期供應(yīng)氯化鈉是危險(xiǎn)品需要專(zhuān)車(chē)、專(zhuān)業(yè)人員運(yùn)送。使用范圍廣廣運(yùn)行成本很低低在國(guó)內(nèi)因?yàn)橐话汶y于采購(gòu)到食品級(jí)的鹽酸和亞氯酸鈉，所以國(guó)內(nèi)的化學(xué)法二

4、氧化氯發(fā)生器應(yīng)用于飲用水消毒時(shí)，原料的采購(gòu)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)是關(guān)鍵制約因素，另使用工業(yè)原料管理不善會(huì)對(duì)飲用水造成二次污染，因此廣大農(nóng)村地區(qū)的村鎮(zhèn)供水廠飲用水消毒若化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器將存在一些障礙，從而影響到設(shè)備的正常使用。電解食鹽法二氧化氯發(fā)生器經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展在技術(shù)上已經(jīng)逐步成熟，同時(shí)其原料僅使用食鹽容易采購(gòu)，同時(shí)避免了對(duì)飲用水消毒時(shí)原料的污染，目前在國(guó)內(nèi)特別是偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)個(gè)別已進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用階段并顯露出了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)將會(huì)有著廣闊的應(yīng)用前景。電解法和化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器優(yōu)缺點(diǎn)具體比較如下：1、設(shè)備使用原料1.1電解法二氧化氯發(fā)生器以氯化鈉(食鹽)為原料，電解飽和氯化鈉水溶液產(chǎn)生clo2、

5、o3、cl2、h2o2等多種復(fù)合消毒劑。電解飽和食鹽水溶液時(shí)電極反應(yīng)：陽(yáng)極反應(yīng)： 2cl-2e cl2 e=1.36v 4oh-4e 2h2oo2 e=0.41vo2+2oh-2e o3h2o e=1.24v2h2o2e h2o22h+ e=1.77vcl24oh-2e 2clo-2h2oe=0.42vclo-2oh-2e clo-2 h2o e=0.66vclo2-e clo2 e=0.95v陰極反應(yīng)為： 2h2o2e2oh-+h2 e=-0.828v1.2化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器以氯酸鹽（氯酸鈉或亞氯酸鈉）和酸（鹽酸或硫酸）為原料，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生含clo2和cl2的消毒劑（根據(jù)使用的氯酸鹽不同

6、、反應(yīng)釜內(nèi)的酸度狀況、反應(yīng)釜內(nèi)溫度的狀況，clo2和cl2含量會(huì)發(fā)生變化）。鹽酸-氯酸鈉法化學(xué)反應(yīng)方程式為：5naclo24hcl4clo25nacl2h2o鹽酸-亞氯酸鈉法化學(xué)反應(yīng)方程式為：5naclo2 + 4hcl 5nacl + 4clo2 + 2h2o 2設(shè)備制造成本電解法二氧化氯發(fā)生器主要部件由：電解電源（含自動(dòng)控制系統(tǒng)）、電極（陰極和陽(yáng)極）、電解槽（陽(yáng)極室、陰極室）、電解隔膜、電解槽冷卻系統(tǒng)、電解液循環(huán)系統(tǒng)（含磁力循環(huán)泵）、融鹽系統(tǒng)、自動(dòng)排污系統(tǒng)和自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)、電解槽溫度、進(jìn)水壓力測(cè)控系統(tǒng)、消毒劑投加系統(tǒng)等幾部分構(gòu)成。電解法二氧化氯發(fā)生器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造技術(shù)要求高?；瘜W(xué)法二氧化氯發(fā)

7、生器主要由：兩個(gè)計(jì)量泵、鈦金屬反應(yīng)釜（大部分廠家為降低設(shè)備成本采用cpvc或pvc做反應(yīng)釜）、加溫控制儀和加溫管(鹽酸-氯酸鈉法不用加溫)、兩個(gè)原料罐（酸原料罐和氯酸鹽原料罐）、防爆炸裝置、消毒劑投加系統(tǒng)、氯酸鹽化料器、卸酸泵等幾部分構(gòu)成。化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造技術(shù)要求低。因電解法二氧化氯發(fā)生器和化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器工作原理和設(shè)備結(jié)構(gòu)完全不同，所以設(shè)備制造成本和銷(xiāo)售價(jià)格存在以下差異：消毒劑產(chǎn)量超過(guò)300克小時(shí)的電解法二氧化氯發(fā)生器制造成本，比相同消毒劑產(chǎn)量的化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器制造成本高；消毒劑產(chǎn)量小于300克小時(shí)大于100克小時(shí)的電解法二氧化氯發(fā)生器制造成本，和相同消毒劑產(chǎn)量

8、的化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器制造成本相當(dāng)；消毒劑產(chǎn)量小于50克小時(shí)的電解法二氧化氯發(fā)生器制造成本，比相同消毒劑產(chǎn)量的化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器制造成本低。3消毒效果3.1電解法二氧化氯發(fā)生器通過(guò)電解氯化鈉產(chǎn)生clo2、cl2、o3、h2o2等四種混合消毒劑, 各種消毒劑協(xié)同作用，具有強(qiáng)氧化性和廣譜的殺菌能力，其消毒效果遠(yuǎn)強(qiáng)于任何單一的消毒劑。3.2化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器經(jīng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生含clo2和cl2的消毒劑（氯酸鹽原料為氯酸鈉）或單純產(chǎn)生一種clo2消毒劑（氯酸鹽原料為亞氯酸鈉），綜合消毒效果比電解法發(fā)生器產(chǎn)生的多種復(fù)合消毒劑效果差。4 運(yùn)行費(fèi)用4.1電解法二氧化氯發(fā)生器消毒1000噸水的運(yùn)行費(fèi)用（每一千

9、噸水按投加1公斤有效氯計(jì)算）：4.8元每產(chǎn)生1公斤有效氯需要食鹽1.6公斤（氯化鈉按0.5元/公斤計(jì)算）；每產(chǎn)生1公斤有效氯耗電8度（電費(fèi)按0.5元/度）。4.2化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器消毒1000噸水的運(yùn)行費(fèi)用（每一千噸水按投加1公斤有效氯計(jì)算）：鹽酸-氯酸鈉法：10元（氯酸鈉按5500元/噸，鹽酸按900元/噸計(jì)算，未考慮采購(gòu)和審批費(fèi)用，未考慮反應(yīng)不充分的問(wèn)題；未考慮原理純度問(wèn)題）；鹽酸-亞氯酸鈉法：30元（亞氯酸鈉按12000元/噸，鹽酸按900元/噸計(jì)算，未考慮采購(gòu)和審批費(fèi)用，未考慮反應(yīng)不充分的問(wèn)題；未考慮原理純度問(wèn)題）。6設(shè)備運(yùn)行的安全性6.1電解法二氧化氯發(fā)生器僅以食鹽為原料，設(shè)備運(yùn)行

10、絕對(duì)安全，即使誤操作或發(fā)生極端情況，都不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。6.2化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器以氯酸鹽（主要是氯酸鈉或亞氯酸鈉）和酸（濃鹽酸或稀硫酸）為原料, 設(shè)備對(duì)運(yùn)行條件要求苛刻，反應(yīng)釜易發(fā)生爆炸。原料在運(yùn)輸、貯存及使用過(guò)程中均需采取安全措施，否則極易發(fā)生安全事故（每年都有化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器爆炸的新聞報(bào)道：2008年7月廣州氯酸鈉原料庫(kù)爆炸；2008年8月28號(hào)山西運(yùn)城氯酸鈉原料庫(kù)爆炸燃燒；2008年9月23日北京大興區(qū)瀛海化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器反應(yīng)釜爆炸，死亡三人）。7原料供應(yīng)及管理7.1電解法二氧化氯發(fā)生器僅使用氯化鈉一種原料，原料來(lái)源廣價(jià)格低，供應(yīng)渠道非常暢通，采購(gòu)十分方便。原料的采購(gòu)、運(yùn)輸、貯存不

11、需要經(jīng)過(guò)公安、安監(jiān)等部門(mén)的特殊批準(zhǔn)。氯化鈉不用設(shè)專(zhuān)門(mén)的原料庫(kù)，不用制定相應(yīng)的管理制度，也不用設(shè)專(zhuān)業(yè)人員管理。7.2化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器使用氯酸鹽（主要是氯酸鈉或亞氯酸鈉）和酸（濃鹽酸或稀硫酸）為原料，原料價(jià)格高、采購(gòu)、運(yùn)輸困難，采購(gòu)、運(yùn)輸、貯存需經(jīng)過(guò)公安、安監(jiān)等部門(mén)的特殊批準(zhǔn)（因?yàn)辂}酸是第三類(lèi)易制毒化學(xué)品，審批手續(xù)辦理非常困難，如不按規(guī)定采購(gòu)、不按規(guī)定貯存、不按規(guī)定使用會(huì)受到嚴(yán)厲處罰和巨額罰款）。氯酸鹽（主要是氯酸鈉或亞氯酸鈉）和酸（濃鹽酸或稀硫酸）要有專(zhuān)門(mén)的符合該種化工原料貯存條件的原料貯存庫(kù)，原料必須分間貯存，必須設(shè)專(zhuān)業(yè)人員管理，必須定相應(yīng)的管理制度，原料的裝卸需配備專(zhuān)業(yè)防護(hù)設(shè)施及專(zhuān)業(yè)設(shè)備

12、，否則易發(fā)生事故和危險(xiǎn)。8操作性8.1電解法二氧化氯發(fā)生器只需定期向設(shè)備內(nèi)添加食鹽，不用其它操作，設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需專(zhuān)人職守。8.2化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器不僅需要定期加酸，而且還需要操作人員自己配制規(guī)定濃度（8%30%）的氯酸鹽水溶液。設(shè)備計(jì)量泵需定期校準(zhǔn)、反應(yīng)釜需定期清洗，原料的添加配置十分復(fù)雜，設(shè)備需專(zhuān)人職守，操作危險(xiǎn)、煩瑣，不易掌握，對(duì)操作人員要求高極高。9二氧化氯發(fā)生量的控制9.1電解法二氧化氯發(fā)生器，通過(guò)調(diào)節(jié)電解電流的大小，從零到最大發(fā)生量隨時(shí)連續(xù)精確地控制二氧化氯復(fù)合消毒劑的發(fā)生量（控制精確度： 1克/小時(shí)），所以電解法二氧化氯發(fā)生器適用于對(duì)消毒劑投加量控制要求嚴(yán)格的水消毒（如生活飲

13、用水和游泳池水消毒）。9.2化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器是通過(guò)調(diào)整計(jì)量泵的泵藥量，間接調(diào)整二氧化氯發(fā)生量，因受計(jì)量泵不能精確的連續(xù)調(diào)整投藥量的技術(shù)限制，化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器不能精準(zhǔn)的調(diào)整二氧化氯消毒劑的發(fā)生量（控制精確度大于100克/小時(shí)），所以化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器只適用于對(duì)消毒劑投加量控制要求不嚴(yán)格的水消毒（如污水和中水消毒）。10適用范圍10.1電解法二氧化氯發(fā)生器，適用于生活飲用水消毒或?qū)Π踩蟾叩乃緢?chǎng)所使用。原因：消毒劑控制精度高；除二氧化氯協(xié)同消毒劑外，無(wú)任何其它物質(zhì)投加到被處理水體。設(shè)備運(yùn)行安全可靠，不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)事故。10.2化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器，適用于污水消毒或?qū)Π踩蟛桓叩乃緢?chǎng)所。原因：消毒劑控制精度差，使用工業(yè)原料產(chǎn)生消毒劑；化學(xué)藥劑不能完全反應(yīng)（原料轉(zhuǎn)化率低于80%），反應(yīng)殘液全部投加到被處理水體，對(duì)被消毒水體造成嚴(yán)重污染(造成氯酸根和亞氯酸根超標(biāo))?；瘜W(xué)法二氧化氯發(fā)生器設(shè)備中的兩個(gè)計(jì)量泵工作一段時(shí)間后會(huì)產(chǎn)生很大的計(jì)量誤差，必須專(zhuān)業(yè)校準(zhǔn)，否則化學(xué)反應(yīng)會(huì)更不充分?；瘜W(xué)法二氧化氯發(fā)起一般都是負(fù)壓運(yùn)行，如果計(jì)量泵后面