二氧化氯在水廠的應用

二氧化氯在水廠的應用二氧化氯一、

性質：（一）

、物理性質：①、二氧化氯ClO2摩爾質量為67.453g/mol是在自然界中完全或幾乎完全以單體游離原子團整體存在的少數(shù)化合物之一。ClO2熔點-59℃，沸點11℃。常溫下是黃綠色或橘紅色氣體，ClO2蒸氣在外觀和味道上酷似氯氣，有窒息性臭味，當溶液中ClO2濃度高于30%或空氣中大于10%，易發(fā)生低水平爆炸，在有機蒸氣條件下，這種爆炸可能變得強烈。②、二氧化氯不穩(wěn)定、受熱或遇光易分解成氧和氯。③、二氧化氯氣體易溶于水，其溶解度約是Cl2的5倍，溶解中形成黃綠色的溶液，具有與Cl2近似的辛辣的刺激性氣味。（二）

、化學性質：①

、二氧化氯系一強氧化劑，其有效氯是氯氣的2.6倍，與很多物質都能發(fā)生強烈反應，二氧化氯腐蝕性很強。②

、二氧化氯能與很多無機和有機污染物發(fā)生氧化反應其中包括鐵、錳、硫化物、氰化物和含氮化物等無機物以及酚類、有機硫化物、多環(huán)芳烴、胺類、不飽和化合物、醇醛和碳水化物以及氨基酸和農藥等有機物反應。③、在2-30℃內測定亞硝酸鹽和4-甲基酚的阿累尼烏斯圖給出了很好的線性關系，每升高1℃其表現(xiàn)速率常數(shù)分別增加4%和7%。二、

二氧化氯的消毒機理及特性：二氧化氯對微生物的滅活機理：先進入微生物體內，然后破壞微生物體內的酶和蛋白質以達到滅活微生物的目的，但二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力，特別是在低濃度時更加突出。二氧化氯主要通過兩種機理滅活微生物，（一）、是二氧化氯與微生物體內的生物分子反應。（二）、是二氧化氯影響微生物的生理功能。三、

影響二氧化氯消毒效果的因素：1、

水溫：與液氯消毒相似，溫度越高，二氧化氯的殺菌效力越大。在同等條件下，當體系溫度從20℃降到10℃時，二氧化氯對隱孢子蟲的滅活效率降低了4%。溫度低時二氧化氯的消毒能力較差，大約5℃時要比20℃時多消毒劑31%～35%。2、

pH值：適應范圍寬。ClO2分解是pH和OH-濃度的函數(shù)：當pH值＞9時

2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O

（岐化反應）3、懸浮物：懸浮物能阻礙二氧化氯直接與細菌等微生物的接觸，從而不利于二氧化氯對微生物的滅活。4、二氧化氯投加量與接觸時間：二氧化氯對微生物的滅活效果隨其投加量的增高而提高，消毒劑對微生物的總體滅活效果取決于殘余消毒劑濃度與接觸時間的乘積，因此延長接觸時間也有助于提高消毒劑的滅菌效果，但出水余量不可過高，否則易產生異味和提高色度。5、光對二氧化氯的影響：二氧化氯化學性質不穩(wěn)定，見光極易分解，以穩(wěn)定性液體二氧化氯的衰減為例，在二氧化氯初始濃度為1mg/l，衰減時間為20分鐘，陽光直射、室內有光、室內無光下的二氧化氯殘余率分別為12.12%（實測值）88.55%（實測值）99.85%（計算值）。四、

投加量的一般控制：投加量可分為兩部分：一部分是為了殺滅細菌除藻類、蚤類、氧化有機物等而消耗的量，這部分和原水水質情況有關，另一部分是剩余量，是為了滿足水在管網(wǎng)中有持續(xù)殺菌能力，現(xiàn)國標規(guī)定出口不低于0.1mg/l，但在夏季應相應提高。在夏季水溫高時二氧化氯在水中衰減散失的比較快，但不宜過高如果超過0.5mg/l，水在加熱時產生異味（崔福義）并增加出水廠水的色度，增加亞氯酸鹽、氯酸鹽含量。應多點投加充分發(fā)揮二氧化氯在低濃度時滅活性突出的特點。五、二氧化氯投加需注意的其它事項：1、因二氧化氯具有遇光分解的特性，如果沉淀池濾池的采光條件較好，應在投加二氧化氯時在沉淀池和濾池增加避光設施，否則將會出現(xiàn)以下情況：①

二氧化氯遇光分解，使二氧化氯不能充發(fā)揮作用，并分解產生亞氯酸鹽、氯酸鹽。

ClO2+H2O=ClO2-+ClO3+2H+②

在反應池和沉淀池的過渡段、濾池（恒水位工作）滯水區(qū)存在藻、蚤類的二次繁殖問題。（二氧氯因自身分解及遇光分解，滯水區(qū)二氧氯濃度很低，藻、蚤類具有趨光性，為二次繁殖提供有利條件。）（夏季在斜板和濾池排水槽及池壁生長藻細胞成層的黏物質，形成一層潤滑層，影響感官效果和水質，主要原因也是光。）③

由于光照強度的不同使沉淀池，濾池出口余ClO2變化較大，必將影響清水池出口余ClO2的穩(wěn)定性。2、二次投加后的水，在清水池不宜儲存時間過長。二氧化氯靜態(tài)衰減結果表明，二氧化氯濃度降低的大部分（50%--60%）發(fā)生在與水接觸的10min內，在與水接觸10min后的1天內，二氧化氯濃度降低了20%--40%。實際在清水池的衰減速度更快。3、沉淀池和濾池的負荷不易過低，防止二氧化氯自身揮發(fā)和分解。六、ClO2的無機副產物的產生主要途徑：(1)、在用ClO2凈化飲用水時，大約有50%～70%參與反應的ClO2轉化為ClO2—和ClO3—并殘留在水中。(2)、在光和熱的作用下也會產生ClO2—和ClO3—

。

(3)、ClO2的強氧化性在與水中的某些還原物質反應而形成ClO2—。(4)、ClO2在堿性介質中也會發(fā)生酸化反應，生成ClO2—和ClO3—。(5)、化學法產生二氧化氯的過程中，由反應條件的限制可造成不完全反應和非定量投加，將會導制產物中ClO2—和ClO3—

的增加。七、如何最大限度減少無機副產物量：（1）、若用氯酸鹽法，可設法提高反應原料的轉換效率，探求反應的最佳濃度、酸度、溫度、壓力。（2）、要做好水源保護工作，提高二氧化氯應用工序之前處理工藝的效率，最大程度地降低水體與二氧化氯投加量以及有機和無機副產物的生成量。（3）、在二氧化氯應用工藝階段注意適量投加二氧化氯在滿足氧化和消毒要求的情況下，盡量減少二氧化氯的殘余量，并且不要使二氧化氯暴露在陽光下而分解，同時注意水體的pH值等條件，充分發(fā)揮二氧化氯的氧化能力。八、亞氯酸鹽的去除技術：在凈水工藝中去除亞氯酸鹽的應用技術，基本上都是氧化還原法，還原法包括硫化物，亞鐵和活性炭吸附等還原產物為Cl—

氧化法有臭氧氧化等氧化產物為氯酸性。九、二氧化氯凈化飲用水的優(yōu)勢與不足：主要優(yōu)點：①二氧化氯對病毒的滅活能力比氯氣強，特別是對隱孢子蟲，賈第蟲的滅活效果好。②幾乎不產生鹵代消毒副產物。③二氧化氯能氧化去除鐵、錳、硫化物等，可以提高混凝效果。④可以有效去除由藻類或腐敗生物引起的嗅、味、色，有效去除致臭的氯酚類化合物，除臭效果比氯氣好。⑤適用的水質范圍廣，適用pH值范圍大。主要不足：①凈化過程中產生亞氯酸鹽和氯酸鹽等副產物。②發(fā)生器優(yōu)化運行控制有一定的難度，運行不佳時容易導致亞氯酸鹽，氯酸鹽等進入水體，并由此引起更多副產物問題。③制造成本比氯氣高。④二氧化氯氧化能力強，易分解，必須現(xiàn)場發(fā)生，使用不夠方便。十、二氧化氯凈化副產物的危害：

二氧化氯副產物主要是ClO2-

ClO3-，而其中ClO2-的作用最強，但較氯氣所產生的副產物小的多。高劑量的二氧化氯可能會在人體內產生過量氧化氫，將液體中的單質碘氧化成活性形成，活性碘會與胃腸中的有機營養(yǎng)物結合成碘化有機物，從而干擾碘的吸收代謝并抑制其生理活性，抑制甲狀腺素的分泌而導致血清中甲狀腺素的降低，引起胎兒腦質增生。當飲食中脂肪和鈣的含量較高時，二氧化氯還可使血液中的膽固醇濃度升高和增大血小板個體，增加心血管病?；疾÷剩瑩p害肝、腎和中樞神經系統(tǒng)。消毒副產物亞氯酸有較大的毒理學影響。亞氯酸鹽能使紅細胞氧化變性成為無色的正鐵血紅蛋白，引起溶血性貧血，導致生物個體成加速度減慢和幼胎夭折！還能影響肝功能和免疫反應，毒害性腺使含硫基因受抑制，肝產生壞死病變，腎和心肌營養(yǎng)不良。亞氯酸鹽被國際癌癥研究所確定為致癌物類。氯酸鹽屬于中等毒性的化合物，會引起腎功能衰竭。

二氧化氯，氯酸和亞氯酸的綜合作用能引起質突變，使精子畸形，血液和尿液化學成分異常。因此有些人認為二氧化氯消毒的危險潛在不亞于加氯。不過上述研究結果都是在較高濃度和較高的攝入劑量下獲得的。當濃度低于2mg/L時，并沒有觀察到對實驗個體有顯著的生理影響。另外據(jù)研究在低于5mg/L的濃度時，二氧化氯、氯酸和亞氯酸在生物體的蓄積作用，亞慢性中毒和致突變作用都不明顯。所以在采用二氧化氯消毒時，如果嚴格控制管網(wǎng)中的ClO2-

ClO3-ClO2-的含量，則應當是能保證飲用水安全的。目前根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，認為安全濃度的界限為10~~100mg/L由于二氧化氯在水溶液中消耗較快，世界衛(wèi)生組織認為設置亞氯酸鹽指標限值已能保證毒性安全要求，可不用進一步設置其他毒理準則（新國標0.7mg/L）

據(jù)研究，所生成的亞氯酸鹽和氯酸鹽的數(shù)量還與總有機碳含量有關，當二氧化氯與總機碳的比例低于0.4時水處理效果最佳。所以有人建議在投二氧化氯后采用活性碳或其他還原劑（如亞鐵鹽）進行后續(xù)處理。十一、濾后水二氧化氯的衰減規(guī)律及亞氯酸鹽的生成規(guī)律：二氧化氯反應時間延長而減少，反應前期衰減較快，后期衰減平緩，二氧化氯投加量越大，快速衰減所需要時間就越短。投加量3.23mg/L時，二氧化氯基本在1小時內完成快速衰減，之后衰減趨向平緩，而投加量2.04mg/L的二氧化氯在6小時內都維持著較快的衰減速度。亞氯酸根隨反應時間延長而增多，二氧化氯投加量越大，時間內生成亞氯酸根越多，經過24小時后，二氧化氯投加量0.51mg/L2.04mg/L

3.24mg/L時，亞氯酸根的轉換率分別為58.3%

72.4%和65.1%。十二、水中二氧化氯及副產物的控制：（1）、二氧化氯在投加量的限制，是為了避免水中二氧化氯及其衍生物對人體健康構成威脅，因此一些國家和組織對二氧化氯投加量和出廠二氧化氯余量及其氯酸鹽做出了嚴格規(guī)定。在感官角度上對二氧化氯濃度的要求，通常從感官性能要求，二氧化氯濃度要小于0.4mg/L（味閾）指標值為0.7mg/L按一般實踐中人體的感覺反應，水中二氧化氯的最大濃度在0.42——0.45mg/L以下時對水沒有異臭味的影響。（新國標0.8mg/L）（2）、過量二氧化氯和副產物的控制：1、

提高二氧化氯產品的純度，改善工藝提高控制的精準度。2、

改進水處理工藝。如采用避光，減少跌水，縮短工藝流程的時間等措施。3、

去除消毒副產物。（例：在水中投加亞鐵）4Fe+ClO2+10H2O=Fe(OH)3↓+Clˉ+8H+4、

去除過量的消毒劑。（例：在水投加CO2進行碳酸化處理）十三、適合二氧化氯處理的水質條件：1、原水中含有大量的腐殖酸，富里酸等天然有機物質或受到有機污染的地表水廠。2、因大量藻類和真菌繁殖而產生的色、臭、味的水源。3、PH和氨氮含量較高的水源。4、原水的酚濃度高，并且氯酚是水產生味的主要來源。5、鐵、錳含量較高，要采用化學氧化去除的水源。6、采用氯消毒會使三氯甲烷嚴重超標的水源等。十四、二氧化氯投加量及投加點：（一般是氯化所需劑量的30%----50%）若同時除臭則還要有所提高，但一般不超過5mg/L。

投加點一般設在混凝劑加注前的5min左右，以二氧化氯與被去除物質所需的反應時間而定，接觸時間約為15--30min，除臭時投加點可以設在濾后。2、消毒處理：

用于出廠飲用水消最終處理時一般投加0.1--1.4mg/L水溫低時投量可加大；投加點一般設在濾后，接觸時間約為15--30min。處理水中二氧化氯用于保證安全消毒的剩余濃度尚未有統(tǒng)一標準，各水質標準規(guī)定各不相同，我國新水質標準規(guī)定0.8—0.1mg/L?？傊瑢嵺`中二氧化氯的投加量一般約為0.1—5.0mg/L，主要與原水水質和加藥處理的目的有關?？諝庵蠧lO2的濃度

毒性表現(xiàn)5ppm

開始對呼吸器官產生刺激17ppm

氣味十分明顯45ppm

對眼、鼻吼產生損傷性刺激150ppm

動物40分鐘死亡350ppm

動物迅速死去二氧化氯發(fā)生器一、

原理：氯酸鈉+鹽酸法（全鹽酸法或開斯汀法）。

反應方程式：NaClO3+2HCl=ClO2+1/2Cl2+NaCl+H2O

副反應為：2NaClO3+6HCl=3Cl2+2NaCl+3H2O

通過理論計算可知：NaClO3+2HCl=ClO2+1/2Cl2+NaCl+H2O106.5/1.56+74/1.1=67.5/1+35.5/.53+58.5/.87+18/.27產生1噸二氧化氯需用1.56噸氯酸鈉、1.1噸氯化氫同時產生0.53噸氯氣、0.87噸NaCl和0.27噸水。換算成氯酸鈉溶液（1噸氯酸鈉固體配2噸水），比重為1260kg/m3

(20℃)體積為3.67m3。氯化氫換算成鹽酸(31%)，比重為1160kg/m3(20℃)體積為3.45m3。二、

發(fā)生器結構：三、運行中的注意事項：1、反應溫度：因為現(xiàn)場發(fā)生二氧化氯為化學反應，反應為吸熱反應，所以對反應釜內溫度要求較高。據(jù)有關資料顯示，反應釜內反應溫度在50℃時原料轉化率為50%。在71℃時，原料轉換率86%。當80℃時反應速度過快以副反應為主，氯氣量大于二氧化氯量。在現(xiàn)操作面板顯示的溫度為88℃—85℃為水浴溫度不能真實代表反應釜內溫度，特別在秋、春季當未點爐時，夜間氯庫溫度在-4—-5℃，點爐后氯庫白天溫度9℃，夜晚5℃。而反應釜與水浴加熱間隔著厚厚的PVC塑料板和聚四氟涂層（傳熱性不好），這一時期的加熱如不及時，出液管溫度會明顯下降（反應效率特別低）。建議對原料和進氣加熱，以彌補發(fā)生器加熱量不足的問題，提高反應效率，降低副產物的產生量。2、進氣量的控制：進氣的作用主要四個方面：（一）

使原料充分混合，提高原料轉換效率。（二）

進氣可降低二氧化氯的濃度，防止二氧化氯在發(fā)生器上部聚集發(fā)生爆炸。（三）

進氣量的大小決定反應釜的液位，據(jù)廠家提供的資料，反應時間不應低于30min，但反應30min后，原料轉換沒有明顯提高。在實際運行中應根據(jù)生產條件，適當延長反應時間以提高轉換效率。（四）

二氧化氯具有遇曝氣即從溶液中逸出的特性，可降低反應液中的二氧化氯含量，防止因反應液內二氧化氯含量超30%發(fā)生的爆炸。3、

原料的進料量：通過理論計算可知：

3.67：3.45（溶液體積比）。但廠家規(guī)定1：1。酸過量，主要提高氯酸鈉轉換率，防止未反應的氯酸鈉進入出廠水污染水質。在實際工作中要嚴格掌握原料進料比例，防止因進料比例不當，而導致的原料轉換率低，并產生大量副產物污染水質和生產成本的不必要增加。四、二氧化氯發(fā)生器操作規(guī)程：⑴、設備運行中的檢查：1、

操作面板數(shù)據(jù)是否正常。（溫度，頻率等）2、

檢查進氣量是否正常，反應釜液位及反應液顏色是否正常。（保證有充足的反應時間）3、

檢查計量泵聲音及機溫是否正常有無泄露。4、

檢查水浴液位是否正常。5、

檢查氯酸鈉及鹽酸罐液位是否正常。（不要低于計量泵中心線）6、

觀察出液管單流閥是否有異物及動作是否靈活。7、

防爆塞是否正常。8、

出液管溫度是否正常。（不低于35℃）（2）

、開機：1、

檢查水浴及反應釜內液位應在1/2處。（液位管）2、

開啟溫控器使水浴溫度升至設定溫度。（85~88℃）3、

排除計量泵內空氣并校定計量泵（校定應以背壓閥后出液量為準，同時應保持同一機器的兩臺泵計量泵背壓一致）背壓應高于進口最大壓力1bar。4、

調整動力水壓力至穩(wěn)定狀態(tài)，使水射器穩(wěn)定工作。5、

運行計量泵，并逐步調整至所需流量。6、

待運行穩(wěn)定后調整反應釜處于最佳液位。（保證最少反應時間30分鐘以上）7、

觀察反應釜液位管顏色，單流閥工作狀態(tài)及出液管溫度是否正常。（3）、關機及發(fā)生器清沖：1、停止計量泵工作。2、打開進水閥，稀釋反應釜內反應液濃度將反應釜內濃度降至安全濃度（反應釜內顏色基本無色），關閉進水閥。3、停止水射器工作。4、停止水浴加熱。5、將進氣孔用堵死，從安全塞進水，將反應釜內注滿水浸泡十分鐘，后將水從排污閥排出。6、重新進水至反應釜1/2處。（液位管）（4）、原料的配制與添加：氯化鈉：1、氯酸鈉配制工作人員應穿戴好防護用具。

（防酸堿工作服、護目鏡、口罩、防酸堿手套、長統(tǒng)膠鞋）2、配制過程中有嚴禁吸煙及明火。（不許使用摔砸等方法）3、配制過程必須按照氯酸鈉與水按1：2的比例混合。（例如：1公斤氯酸鈉加2公斤水）4、必須保證氯酸鈉完全溶解。5、配制后的液體經比重檢測合格后方可抽入原料罐中。（例如：1260kg/m3

20℃）鹽酸：（1）、鹽酸進廠后應檢測①氯化氫含量是否達到標準31%。②檢測其密度是否合格。例如：1160kg/m3

20℃③目測鹽酸的顏色是否正常有無雜質。（工業(yè)品鹽酸因含有鐵、氯等雜質略帶微黃色、清澈、透明）（2）、鹽酸絕對不可含有無機物，否則因此而產生的問題將十分嚴重。（3）、鹽酸儲存不宜過長時間，否則易發(fā)生因儲存時間過長而造成的氯化氫含量降低。（氯化氫極易揮發(fā)）（4）、操作鹽酸時，應穿戴好防護用品。（耐酸堿工作服，護目鏡、口罩、橡膠手套，長統(tǒng)膠鞋）五、型號的意義：HLT—20000型→指額定產量為20000g/h，有效氯的化學二氧化氯復合消毒發(fā)生器。1克二氧化氯等效于2.63克氯（廠家以1克二氧化氯等效于2.5克有效氯計算）按此計算：1臺20000g/h滿負荷發(fā)生器實際產量ClO2≈6.73kg/h

Cl2≈3.3kg/h1臺10000g/h滿負荷發(fā)生器實際產量ClO2≈3.35kg/h

Cl2≈1.65kg/h1臺5000g/h滿負荷發(fā)生器實際產量ClO2≈1.675kg/h

Cl2≈0.825kg/h20000g/h發(fā)生器的實際進料NaClO3=10.5kg（固體）NaClO3≈25L

（溶液）HCl=7.37kgHCl（鹽酸）=23.7L10000g/h發(fā)生器的實際進料NaClO3=5.25kg（固體）NaClO3≈12.5L

（溶液）HCl=3.665kgHCl=11.65L5000g/h發(fā)生器的實際進料NaClO3=2.625kg（固體）NaClO3≈6.25L

（溶液）HCl=1.8325kgHCl=5.825L六、二氧化氯系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)：

根據(jù)生產實際情況（原料質量、溫度等）定期進行清洗。（一）、清洗發(fā)生器：發(fā)生器的清洗將進氣口用膠皮堵死，將發(fā)生器注滿水，浸泡二十分鐘，在排污閥將水排凈。如果原料雜質較多，可用氫氧化鈉5%溶液浸泡，確保發(fā)器內部清洗干凈管路暢通無阻。（二）、計量泵的維護：將進出口的單向閥拆下，清洗干凈如小球損壞或底座破損（用放大鏡觀察），以免因單向閥不嚴造成的計量不準。膜片每8000小時更換一次。（三）、清洗原料過濾器濾網(wǎng)及管線。（四）、清洗原料罐可每一年進行一次。故障表現(xiàn)

故障原因及排除防暴塞暴開

①進氣量過小，造成反應釜液位過高，部分位置二氧化氯濃度過高發(fā)生暴塞，增加水射氣吸力。②原料、進氣溫度過低，反應不充分，提高進料、進氣溫度。③因發(fā)生器內雜質過多造成管路堵塞，徹底清洗發(fā)生器。④壓力水突然中斷，停止進料加水稀釋反應釜內反應液。反應效率過低

①進料比例不對，校計量泵及調整背壓閥，清洗原料管線過濾器。②原料、進氣溫度過低，反應不充分。③反應釜液位過低，反應時間不足，降低水吸器吸力，提高反應釜液位。七、氯酸鈉：1、

無色或白色立方晶系結晶，相對密度2.490G/m3，熔點255℃,易溶于水，加熱到300℃以上易分解放出氧氣，有極強的氧化能力,與硫、磷及有機物混合或受撞擊易引起燃燒和爆炸。有潮解性，在濕度很高的空氣中能吸水氣而成溶液有毒。2、

粉塵能刺激皮膚、粘膜和眼睛，如不慎將氯酸鈉溶液濺入眼睛或皮膚上，應立刻用大量清水沖洗干凈。吸入氯酸鈉粉塵，因積累在體內而引起中毒，會出現(xiàn)惡心、大量嘔吐、下瀉、呼吸困難、，腎損害等癥狀；誤食時，要立即飲服食鹽水或溫肥皂水使其吐出，然后速送醫(yī)院治療，致死量10克。生產人員工作時，應穿工作服、戴防護口罩和乳膠手套、穿塑料或橡皮圍裙、穿長統(tǒng)膠靴等勞保用品，以保護呼吸器官和皮膚，車間應通風良好，下班后要洗淋浴。3、

應貯存在陰涼、通風、干燥的庫房內，注意防潮，如有散落，必須立即用濕黃砂拌和后掃干凈，不得與糖類、油類、木炭等有機物、硫黃、赤磷等還原劑、酸類（尤其是硫酸）和一切易燃物品共貯，裝卸時要輕拿輕放，防止磨擦，嚴禁撞擊。失火時，先用砂土，再用霧狀水和各種滅火器撲救，但不可用高壓水。八、鹽酸：高濃度鹽酸對鼻粘膜和結膜有刺激作用，會出現(xiàn)角膜渾濁，嘶啞，窒息感，胸痛，鼻炎，咳嗽，有時痰中帶血，鹽酸霧可導致眼臉部皮膚劇烈疼痛，如發(fā)生事故，應立即將受傷者移到新鮮空氣處輸氧，清洗眼睛和鼻，并用2%的蘇打水漱口，濃鹽酸濺到皮膚上，應立即用大量水沖洗5-10分鐘，在燒傷表面涂上蘇打漿，嚴重者送醫(yī)院治療。操作人員工作時要穿耐酸工作服、穿長統(tǒng)膠靴、戴防護眼鏡、口罩、橡膠手套、袖套、圍裙以保護呼吸器官和皮膚，工作人員應每半年體檢一次，純鹽酸無色，工業(yè)品因含有鐵、氯等雜質略帶微黃色，相對密度1.160，氯化氫熔點-114.8℃,沸點-84.9℃,失火時，可用水砂土和二氧化碳滅火器撲救。其它二氧化氯生產方法一、亞氯酸鈉+鹽酸分解法：5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O（反應方程式）①

優(yōu)點：工藝簡單，設備容易操作及維護。產生物中二氧化氯純度高的優(yōu)點。②

缺點：（1）成本較高。

（2）為達到95%的高產率，鹽酸過量，使出口藥液的pH值小于1。

（3）鹽酸需要大量儲備。產生1噸ClO2理論上需

NaClO3

1.67噸

純鹽酸

0.53噸。鹽酸—亞氯酸鹽法（亞氯酸鹽自身氧化法）在PH值低于3.5的條件下，亞氯酸會產生岐化反應而生成二氧化氯常用鹽酸與亞氯酸鈉制取，反應式如下：5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O上式中將亞氯酸鈉中的氯轉化成二氧化氯的理論轉化率為80%，但是按照實際反應獲得的二氧化氯計算產率，往往可以超過該理論值。制取二氧化氯時，要注意鹽酸與亞氯酸鈉的濃度控制。反應物濃度過高（如何使32%的濃鹽酸和高于24%的亞氯酸鈉）會發(fā)生爆炸。常用的鹽酸濃度為9%，亞氯酸鈉的濃度7.5%。二氧化氯的生成速度和產率與pH值有很大關系，當pH值分別為2和5時，二氧化氯的產率分別為70%和85%，但pH值較高時的反應速度卻很慢，反應時間和溫度有關，一般約5—20min、20—60℃。通常要求使用的鹽酸過量，實踐中使用的鹽酸常常是化學計算值的3—4倍，也有觀點認為過量27%。即可獲得約95%的產率，通常本法反應速度較慢酸用量大，產品中常常帶有一定量的剩余鹽酸，還可能因副反應產生氯酸。

亞氯酸鈉的使用：亞氯酸鈉是一種雪片狀的鹽，有強氧化性，存放在密閉的鐵筒內亞氯酸鈉在封閉或溶液狀態(tài)下是穩(wěn)定的，但在有機物存在時十分易燃，因此不能允其溶液在地上干燥，必須用水沖洗，盡量不濺起水花，不能與木屑、有機物、磷、炭、硫等物質接觸。

工業(yè)用亞氯酸鈉的純度為50%—80%是橙褐色溶液20℃時最大溶解度約為550g/L，但水溶液濃度超過30%也會爆炸，亞氯酸鈉溶液在常溫常壓下具有化學穩(wěn)定性（微堿）具有穩(wěn)定性，工業(yè)用的亞氯酸鈉溶液的濃度約24%—25%（300g/L左右）。雪片狀松散的亞氯酸鈉可以刮刨，稱量，操作接觸無健康危險（但有毒不能入口）操作者應使用橡膠的手套和工作服，如亞氯酸鈉落入衣物或其他可燃物中時，應立即將其浸入水中，或馬上移到空曠處燒掉。亞氯酸鈉固體或溶液可儲存在用環(huán)氧樹脂，聚丙烯、乙烯基酯、聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃、陶瓷或鉬不銹鋼制造的容器內。決不允許亞氯酸鈉粉末與纖維、紙和木材等有機物質接觸，未稀釋的亞氯酸鈉溶液不能與濃酸混合。亞氯酸鈉的庫房應避光，通風干燥，設置有快速沖洗設施，不允許有高溫源和明火，也不能從事維修工作。各藥劑應分別設置單間存放，嚴禁混合存放。在商業(yè)氯酸鹽產品，一般都含有一定數(shù)量的氯酸鹽雜質，亞氯酸鹽的不適當儲存方式以及過長的儲存時間，都會增加原料中的氯酸鹽的含量。NaClO2=NaClO3+O2或2NaClO2=NaClO3+NaCl二、濃硫酸分解法：NaClO3+1/2H202+H2SO4=ClO2+NaHSO4+H2O+1/2O2在酸度不同時，反應后硫酸鹽副產物不同及二氧化氯產量也不同。2-5N

2NaClO3+H2SO4+H2O2=2ClO2+Na2SO4+2H2O+O25-11N

2NaClO3+H2SO4+H2O2=6ClO2+2Na3H（SO4）2+6H2O+3O211N以上2NaClO3+H2SO4+H2O2=2ClO2+2NaHSO4+2H2O+O2過氧化氫（H2O2）主要性質及危害過氧化氫又稱雙氧水，是氫的過氧化物。純過氧化氫是一種不可燃的油狀無色液體，相對密度1.4067（25℃），熔點—0.43℃，沸點150.2℃；30%過氧化氫溶液的密度為1.11g/cm3，熔點—0.89℃

，沸點為151.4℃。過氧化氫溶于水，醇與醚，在常溫時可以與水以任意比例混合；從一般意義上講過氧化氫對人體無害。過氧化氫是比原子態(tài)氧更強的氧化劑，當pH較高時，其氧化勢甚至高于臭氧。濃過氧化氫是與易燃物，有機物接觸能一起劇烈的燃燒，與金屬物（如銅，鐵等）接觸。受熱或日光暴曬時會分解爆炸。過氧化氫溶液為無色透明液體，很不穩(wěn)定，放置時漸漸分解為氧及水。影響氧化氫分解的因素主要如下：a)

溫度

過氧化氫在較低溫度和較高純度時比較穩(wěn)定。但是純過氧化氫加熱到153℃或更高溫度時，便會發(fā)生猛烈爆炸性分解。在較低的溫度下，分解作用平穩(wěn)進行：b)

pH

介質的酸堿性對過氧化氫的穩(wěn)定性有很大的影響。酸性條件下過氧化氫性質穩(wěn)定，氧化速度較慢；在堿性介質中過氧化氫很不穩(wěn)定，分解速度和作為氧化劑的反應速度都很快。c)

雜質

金屬催化雜質是影響過氧化氫分解的重要因素。很多金屬離子如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等都能加速過氧化氫的分解。二氧化錳與高濃度過氧化氫作用能引起爆炸。工業(yè)級過氧化氫中含有較多的金屬雜質，必須加入較大量的穩(wěn)定劑來還原和絡合金屬離子，抑制雜質的催化作用。d)

光波長為320~~~380nm的光能使過氧化氫分解速度加快。市售的過氧化氫是它的30%或3%的水溶液?？蓱糜卺t(yī)藥衛(wèi)生、食品、電子、電鍍、化工合成等領域。高濃度的過氧化氫是有腐蝕性；例如30%的過氧化氫對皮膚有強烈刺激性，使表皮起泡、嚴重損傷眼睛和黏膜，產生漂白作用和灼燒感覺。過氧化氫蒸汽進入呼吸系統(tǒng)后會刺激氣管和肺部，引發(fā)炎癥，可導致器官嚴重受損。從消化道攝入過氧化氫會產生胸腹痛，呼吸困難，嘔吐，發(fā)熱、結膜皮膚出血等癥。個別人攝入過氧化氫會產生視力障礙、痙攣和清度癱瘓。硫酸硫酸為透明、無色、無嗅的油狀液體，有雜質顏色會變深甚至發(fā)黑，分子式H2SO4,分子量98.08。相對密度凝固點也隨其含量變化而不同。相對密度1.841（96-98%）凝固點10.35℃（100%）、3℃（98%）、-32℃（93%）、-38℃（78%）、-44℃（74%）-64℃（65%）。沸點290℃，蒸氣壓0.13KPa（145.8℃），對水有很大親和力。從空氣和有機物中吸收水分。與水、醇混合產生大量熱，體積縮小。加熱到340℃分解成三氧化硫和水。

車間空氣標準：中國MAC硫酸及三氧化硫2mg/m3危害：硫酸GB8.1類81007原鐵規(guī)：一級無機酸性腐蝕物品。儲運條件：單獨通風，干燥和陰涼的地方，避免日光直射，遠離火源罐區(qū)四周有圍堤，防止泄漏。工作人員必須穿戴橡皮圍裙、長筒靴，手套及防護眼睛。關于二氧化氯發(fā)生器的技術工藝的幾點說明一、

二氧化氯發(fā)生工藝的優(yōu)化設計化學法二氧化氯發(fā)生器采用氯酸鈉與鹽酸反應，反應式如下：主反應：NACLO3+2HCL→CLO2+0.5CL2+NALCL+H2O副反應：NACLO3+6HCL→3CL2+NACL+3H2O反應希望能按主反應式完成，即NACLO3轉化率高和獲得更高的CLO2收率，但許多因素將影響反應的進行，其中主要的影響因素為：①反應液中酸的當量濃度，酸濃度越高，反應NACLO3轉化率越高，反應速度越快；②還原劑比例，該反應的還原劑為CL－，還原劑比例高，反應將以副反應式完成，獲得的是CL2，而不是CLO2（對于二氧化氯發(fā)生器應該是獲得的產物中CLO2比例越高越好）；③反應應具有必要的反應停留時間，使原料能夠反應轉化為產物，一般來講，酸度越高，原料混合接觸良好，反應溫度高（分子遷移速度快相當于混合效果好），負壓爆氣（吸氣攪拌），都有利于提高反應速度，減少所需的反應停留時間。對于發(fā)生工藝的優(yōu)化設計，必須考慮諸多因素中影響最大的因素，盡可能使反應工藝條件優(yōu)化達到原料NACLO3轉化率高（利用率高），CLO2收率高，反應過程安全可靠，簡單更于實施。南理工在開發(fā)二氧化氯發(fā)生器階段，做了大量的優(yōu)化條件試驗，發(fā)現(xiàn)酸度和還原劑比例是影響該反應的主要因素，（影響達到百分之幾至幾十），即氯酸鈉溶液和鹽酸的比例合適，使反應過程具有理想的酸度和還原劑比例，將保證反應過程NACLO2轉化率高，CLO2的收率較高，其它因素如反應溫度，壓力都不是主要因素（同樣原料比例下具有百分之一至二的收率差距），并且溫度和壓力的影響是可通過優(yōu)化反應器設計（更好混合，具有足夠反應停留時間）加以解決的。所以，南理工水夫公司的二氧化氯發(fā)生器采用雙計量供料系統(tǒng)，確保原料進料比例準確；采用具有足夠反應停留時間的脈動助混濃度梯度流式反應器，確保原料在反應器內反應完全，這種優(yōu)化的設計工藝，使得南理工水夫公司的二氧化氯發(fā)生器的工藝指標較高。目前國內唯一的行標（中國環(huán)境保護產品認定技術條件HCRJ－067－1999）中關于二氧化氯發(fā)生器的幾個主要技術參數(shù)為：①CLO2發(fā)生能力，可以CLO2計也可以有效氯計不得低于額定指標（如15000型設備小時有效氯產量不低于15000克）；②二氧化氯（以有效氯計）占總有效氯的質量百分數(shù)不少于55%（原料比例控制合適，百分比就高）；③主要原料氯酸鈉的轉化率不低于60%（酸度不夠，反應停留時間不夠，原料轉化率就低）。南京理工水夫公司的企標中的相應技術指標為：①發(fā)生器產量不低于額定指標；②二氧化氯（以有效氯計）占總有效氯的質量百分數(shù)大于60%；③原料氯酸鈉的轉化率大于80%。南京市產品質量監(jiān)督檢驗所最近一次檢驗結果（2005年7月5日）相應數(shù)據(jù)為：①二氧化氯產量大于額定值（500型設備數(shù)據(jù)為534克/H）；②二氧化氯合總有效氯質量百分數(shù)為87%；③氯酸鈉轉化率為84%。以上公司企標和產品檢驗報告可提供江蘇省質量技術監(jiān)督局備案原件和檢測報告原件供用戶審閱，以防做假和商業(yè)欺騙宣傳。對于有些企業(yè)宣傳其產品的技術性能如何好，希望用戶同樣審閱其企業(yè)標準和權威部門（正式產品檢測）的檢測報告，如果企標都不敢訂高，產品的技術指標能達到那么高嗎？有些企業(yè)稱NACLO3轉化率高達85%，這沒有實際意義，只要酸的比例高，轉化率超過90%以上也容易達到，但反應將按副反應完成，CLO2得率低，對二氧化氯發(fā)生器而言沒有意義。另提到其收率為80%，這收率指什么？太含糊，應該是產量中二氧化氯的比例越高越好，以二氧化氯占有效氯百分數(shù)計。二、

加熱問題對于一般化學反應來說，加熱溫度高，分子遷移速度快，分子更活躍，有利于加快反應速度，但氯酸鈉與鹽酸反應只要達到一定酸度和具有還原劑，反應速度本來就很快，南理工水夫公司經一系列試驗，發(fā)現(xiàn)在優(yōu)化的反應條件下溫度對提高反應產量或CLO2得率影響并不大，相反還有許多不利因素：①CLO2是見光受熱易分解的物質，加熱反應溫度越高，越容易造成CLO2分解（有些企業(yè)發(fā)生器產物中二氧化氯比例低，與些因素有很大關系）。如果二氧化氯分解量大，速度快還可能引起反應器爆裂；②目前其它企業(yè)的反應器基本上都是塑料材質的，用反應器外水浴加熱方式，導熱效果很差，水浴控制溫度如果是80。C以上，內部反應液溫度是多少？③塑料反應器在高溫下會軟化，影響承壓能力。長時間高溫使塑料反應器老化加快，使用壽命縮短；④電加熱元件在有酸氣、CLO2氣環(huán)境下，極易腐蝕，，有可能出現(xiàn)電接點過熱，打火現(xiàn)象，引發(fā)設備自燃（加熱型設備在使用中出現(xiàn)過多起此類事故）；⑤加熱反應大大增加了發(fā)生器的使用功率，每年多花費的電費數(shù)萬元。國外商用型二氧化氯發(fā)生器就設備加熱反應的設備，國內有些企業(yè)在化學法二氧化氯發(fā)生器設備中采用加熱反應工藝，并不是經過大量科學試驗，是從優(yōu)化反應提高得率確定的，一些是沿襲電解法發(fā)生器的加熱反應工藝，生搬硬套來的，有的是從商業(yè)角度考慮增加設備賣點。還有的是仿制別人設備追求與已有設備的創(chuàng)新點，到底加熱反應是否科學？是否最優(yōu)化？可以說這些企業(yè)沒有科學試驗依據(jù)。南理工水夫公司是國內二氧化氯發(fā)生器的發(fā)明單位，是有較強的開發(fā)和技改能力，如果加熱反應工藝使反應效率更高，這么多年難道就搞不出加熱式反應設備，如需要可能水夫公司的加熱方式和手段會比這些企業(yè)更先進，更合理，更具有安全適用性。南理工水夫公司一貫在經營中，在產品開發(fā)中本著科學的態(tài)度，實事求是。追求反應工藝的優(yōu)化，通過原料比例的準確，原料混合效果強化，具有足夠的反應停留時間，在不加熱條件下所達到的工藝指標明顯高于其它企業(yè)，而且設備使用的安全可靠性得到提高，故障率更低，更節(jié)能。三、

負壓反應式和正壓反應式設備的比較南理工水夫公司是負壓式二氧化氯發(fā)生器的發(fā)明單位，許多年一直生產、推廣負壓式設備。到目前為止，水夫公司的負壓式設備仍處于國內同行中技術水平和質量領先水平（如全程負壓操作更安全，停機沒有CLO2氣體揮發(fā)出來，流量顯示直觀，計量準確等）。正壓式設備的產生是因為負壓式設備在實際使用中有許多局限。如不能帶壓投加到供水管道中，不能投加到高位水體中，不能遠距離加藥（不能因射流器出口壓力大或阻力大影響射流器抽吸負壓能力，使其不能實現(xiàn)反應器的負壓反應）。國際上以往的發(fā)生器都是負壓式，南理工大膽創(chuàng)新，首創(chuàng)能帶壓反應不、帶壓直接投加的正壓式發(fā)生器，有效解決了困難現(xiàn)場使用要求。使二氧化氯發(fā)生器的使用范圍更寬，更方便。可以說正壓式設備的出現(xiàn)是二氧化所發(fā)生器的重要技術進步。南理工從1997年開發(fā)試用至今用戶已有數(shù)千家，水夫公司每年的發(fā)生器銷售中正壓式發(fā)生器占的比例逐年增加，目前已占到90%左右，成為被用戶接受的主導產品，其它企業(yè)如華特在南理工推出一年多后也宣傳其有正壓式設備（可看華特產品說明書，有正壓系列和負壓系列）其正壓式設備技術參數(shù)說明適用于投加點壓力小于0.3M/PA的水處理場所。但國內包括華特等其它企業(yè)的正壓式發(fā)生器在使用中出現(xiàn)很多問題，主要是反應器在帶壓條件下的耐腐問題沒有解決，可以說華特的正壓式發(fā)生器技術質量不過關，推廣是失敗的。目前在市場競爭中遇到與水夫公司競爭項目時，華特宣傳正壓式發(fā)生器不安全，得率低，首先要華特實事求是的回答幾個問題：①華特仿制南理工正壓式發(fā)生器有沒有做工藝實驗，如壓力對反應器得率的影響，是否有科學的試驗數(shù)據(jù)證明正壓反應的得率就低；②華特產品說明書中，正壓式發(fā)生器性能特點明確說明反應轉化率高，按有效氯計CLO2含量大于70%，與負壓式發(fā)生器的有關參數(shù)一樣，并未說明正壓式比負壓式得率低，轉化率低，這是不是虛假的欺騙宣傳，如何自圓其說。二氧化氯發(fā)生