次氯酸鈉發(fā)生器和二氧化氯發(fā)生器的比較
一、原理特點效果比較
| 次氯酸鈉發(fā)生器 | 二氧化氯發(fā)生器 |
原理 | 采用無隔膜電解槽，電解3%的NaCl（HCl）溶液，生成濃度為6～8g/l的次氯酸鈉(次LV酸)溶液。 次氯酸鈉的分子式是NaClO，屬于強堿弱酸鹽，它清澈透明，是一種能*溶解于水的液體。但由于次氯酸鈉液不易久存，次氯酸鈉多以電解低濃度食鹽水現(xiàn)場制備，這種設備稱為次氯酸鈉發(fā)生器。其次氯酸鈉的生成過程可以通過化學方程式表達如下：
其總反應表達如下：
NaCl + H2O → NaClO + H2↑
電極反應：
陽極： 2Cl- - 2e → Cl2
陰極： 2H+ + 2e → H2
溶液反應： 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O | 1、 三電極隔膜電解法：該生產(chǎn)方式采用三電極隔膜電解槽，電解lv化鈉溶液，生成包括二氧化氯在內的混合氣體，在水中溶解形成殺菌消毒液體。由于存在二氧化氯含量低（所產(chǎn)生的氣體中二氧化lv＜10%，lv氣＞90%），隔膜壽命短、設備價格高、只有小型裝置等缺陷。在自來水行業(yè)實際使用中較少應用。 2、 化學法：有亞氯酸鈉法和氯酸鈉法兩種。該生產(chǎn)方式采用氯酸鈉＋還原劑＋酸反應生成包括二氧化氯在內的混合氣體，在水中溶解形成殺菌消毒液體。二氧化氯的含量隨著還原劑與酸的不同而不同。目前國內大多數(shù)廠家采用LV酸鈉＋鹽酸的反應方式，該方式產(chǎn)生氣體中二氧化氯含量＜50%，其余均為lv氣。 3、 綜合法：采用無隔膜電解槽電解lv化鈉溶液，生成含有LV酸鈉、次氯酸鈉等物質的混合溶液，在特制的反應器中進行加酸反應后生成二氧化lv氣體，在水中溶解后形成二氧化氯溶液，該生產(chǎn)方式具有二氧化氯含量高、運行成本低等特點。 |
特點 | 生產(chǎn)出的次氯酸鈉液體比較穩(wěn)定、單一，它清澈透明，互溶于水，*解決了象lv氣、二氧化氯、臭氧等氣體消毒劑所存在的難溶于水而不易做到準確投加的技術困難，消除了液lv、二氧化氯、臭氧等藥劑時常具有的跑、泄、漏、毒等安全隱患； 消毒中不產(chǎn)生有害健康和損害環(huán)境的副反應物，次氯酸鈉發(fā)生器也沒有漂白fen使用中帶來的許多沉淀物。正因為有這些特性；其消毒效果被*為和lv氣相當；所以，它消毒效果好，投加準確，操作安全，使用方便，易于儲存，對環(huán)境無毒害、不產(chǎn)生第二次污染，還可以任意環(huán)境工作狀況下投加。 | 與lv氣相比：1、它使用的PH范圍廣，在PH6—10內能有效地殺滅絕大多數(shù)的微生物；2、它不會與氨發(fā)生反應產(chǎn)生令人不愉快的味道。 但是，它在水中分解時會產(chǎn)生亞氯酸鹽這種副產(chǎn)品，如用于游泳池消毒，亞氯酸鹽長時間的積累起來會使水變黃，還會出現(xiàn)對皮膚和眼睛的刺激，一般采用投加一定量氯的辦法來消除。 |
殺菌原理 | 通過次氯酸鈉的水解形成次氯酸，次氯酸再進一步分解形成新生態(tài)氧[O]，新生態(tài)氧的*氧化性使菌體和病毒的蛋白質變性，從而使病源微生物致死。lv氣消毒的原理也主要是以產(chǎn)生出次LV酸方式。NaClO + H2O → HClO + NaOH
HClO → HCl + [O] ①次LV酸的氧化作用：次LV酸為很小的中性分子，它能通過擴散到帶負電荷的菌體表面，并通過細胞壁穿透到菌體內部起氧化作用，破壞細菌的磷酸脫氫酶，使糖代謝失衡而致細菌死亡； ②新生態(tài)氧的作用，由次LV酸分解形成新生態(tài)氧，將菌體蛋白質氧化； ③氯化作用，氯通過與細胞膜蛋白質結合，形成氮LV化合物，從而干擾細胞的代謝，zui后引起細菌的死亡。
| 二氧化氯的消毒原理也是和lv氣一樣,少量二氧化氯先同水發(fā)生反應產(chǎn)生亞LV酸HClO2，亞LV酸是一種相當弱的弱酸，具有氧化漂白作用。
2ClO2 + H2O → HClO2 + HClO3 二氧化氯的殺菌原理：二氧化氯具有很強的氧化作用，能使微生物蛋白質中的氨基酸氧化分解，導致氨基酸鏈斷裂，蛋白質失去功能，使微生物死亡，它的作用即不是蛋白質變性，也不是LV化作用，而是強大的氧化作用，這種作用比LV化作用至少強2.5倍。 |
限制原因 | 過去在陽極防腐材料方面不過關；其次是我國經(jīng)濟發(fā)展滯后和對水處理技術不夠重視；再次是次氯酸鈉發(fā)生器比lv氣的一次性投入要略高等因素造成的；當然還有限制用電的因素，盡管設備耗電不大 |
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消毒效果 | 次氯酸鈉：在適宜的濃度時，消毒效果與液lv相同。 | 具有廣譜的強氧化能力和殺菌消毒效果，殺菌快速，消毒效力持久 |
二、消毒劑發(fā)生設備比較
1、以有效氯產(chǎn)生量1000g/h為例，對各種消毒劑發(fā)生設備的性能、參數(shù)予以比較。
發(fā)生器 參數(shù) | 次氯酸鈉發(fā)生器 | 電解法二氧化氯發(fā)生器 | 化學法二氧化氯發(fā)生器 | 臭氧發(fā)生器 |
有效LV產(chǎn)量g/h | 890～1000 | 1000 | 1000 | 1000（O3） |
原料耗用量kg/kg | 耗鹽3～3.5 | 耗鹽3～3.5 | NaClO3：1.1 HCl：2.5 | 空氣70～180m3/h |
水耗用量m3/h | 1.0～2.0 | 0.5～1.2 | 0.5 | 5.0 |
額定交流電壓V | 380 | 380 | 220 | 380 |
額定電流A | 480 | ≤1000 | - |
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耗電量kwh/kg | 4～4.5 | 6～7 | - | 16～20 |
發(fā)生器外型尺寸mm或占地面積 | 1.14m2 | 980×1600×1150 | 1450×750×1350 | 2330×1330×1600 |
發(fā)生器重量kg | 365 | 340 | 160 | 2500 |
處理水量t/h | 飲用水 | 550 | 1000 | 500×1000 | 500×1000 |
醫(yī)院污水 | 37 | 25×50 | 25×100 | 25×100 |
游泳池水 | 150 | 200×500 | 200×500 | 200×500 |
三、價格比較
| 次氯酸鈉發(fā)生器 | 電解法二氧化氯發(fā)生器 | 化學法二氧化氯發(fā)生器 |
設備價格 | 高 | 中 | 低 |
使用壽命 | 關鍵部件為電極，電極材料有石墨、二氧化鉛及釕鈦銥三種，使用期限一般分別為2000h、4000h、17500h(約兩年)左右。 | 電解法二氧化氯發(fā)生器：關鍵部件亦為電極，電極使用壽命一般為50000小時，隔膜使用壽命2年。 | 采用PVC材料，不受腐蝕，使用壽命十年以上。 |
操作管理要求 | 操作管理較為復雜，重要部件(陽極)易損，要精心養(yǎng)護，常需停機將電極分解酸洗，檢修組裝工作要求嚴格，設備性能不穩(wěn)定，維修費用和故障率高。 | 操作管理要求較高，設備故障率高，維修價格高。 |
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運行費用
| 投加量 | 次氯酸鈉＞二氧化氯 |
耗電量 |
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耗藥量 | 電解法二氧化氯發(fā)生器＞次氯酸鈉發(fā)生器＞化學法二氧化氯發(fā)生器 |
耗水量 | 次氯酸鈉發(fā)生器＞電解法二氧化氯發(fā)生器＞化學法二氧化氯發(fā)生器 |
| 綜合費用 | 次氯酸鈉發(fā)生器＞電解法二氧化氯發(fā)生器＞化學法二氧化氯發(fā)生器 |
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各種二氧化氯生產(chǎn)技術比較
設備名稱 | ClO2（電解法） | ClO2（化學法） | 綜合法 |
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二氧化氯純度 | ＜10% | 50% | 80% |
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生產(chǎn)殺菌劑種類 | ClO2＋Cl2 | ClO2＋Cl2 | C lO2＋Cl2 |
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殺菌效果 | 差 | 較好 | 好 |
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生產(chǎn)方式 | 三電極隔膜電解 | 多藥劑反應 | 無隔膜電解＋反應 |
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生產(chǎn)能力 | 小型 | 中小型 | 0.1～20kg/h |
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設備投資 | 2 | 1 | 1.5 |
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生產(chǎn)原料 | NaCl | NaClO3＋ HCl | HCl |
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運行成本 | 3 | 5 | 1 |
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安全可靠性 | 一般 | 一般 | 高 |
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部件檢修周期 | 0.5～1年 | 5年 | 5年 |
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設備壽命 | ＞10年 | ＞20年 | ＞20年 |
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