次氯酸钠发生器是通过电解食盐水(条件具备可用海水)产生次氯酸钠溶液的装置,是由电解电极总成、整流电源、自动控制系统等部分组成,制成的次氯酸钠溶液是一种强氧化剂,具有很强的杀菌、漂白效果,是目前应用广泛的消毒剂之一。相对于液氯和二氧化氯,其安全性高、设备操作简单,维护、运行成本低,因此采用次氯酸钠发生器代替传统的液氯和二氧化氯已成为一种趋势。
一、消毒机理
次氯酸钠的分子式是 NaClO ,属于强碱弱酸盐,是一种能完全溶解于水的液体。
次氯酸钠杀菌主要是通过其水解形成有效消毒成分的次氯酸,次氯酸的极强氧化性使菌体和病毒的蛋白质变性,从而使病源微生物致死。
次氯酸在杀菌、杀病毒过程中,不仅可作用于细胞壁、病毒外壳,而且因次氯酸分子小,不带电荷,可渗透入菌(病毒)体内与菌(病毒)体蛋白、核酸和酶等发生氧化反应,从而杀死病原微生物。
采用次氯酸钠消毒方式有两种:
次氯酸钠发生器:采用次氯酸钠发生器现场制备次氯酸钠溶液,然后再通过计量泵投加次氯酸钠溶液进行消毒。
次氯酸钠投加设备:采用计量泵直接投加成品次氯酸钠溶液消毒。如果当地购买成品次氯酸钠溶液方便,可定期购置成品次氯酸钠溶液, 通过计量泵投加。
二、适用范围
原水水质较好、没有受到污染、 CODMn 宜小于 3.0mg/L,净化后水的浊度宜小于 1NTU,一般采用滤后加氯消毒。水质较差需要进行特殊处理时,可在滤前加氯预氧化。
次氯酸钠发生器适用范围如下:
1、原水 pH 宜小于 8.0
2、宜有调节构筑物,以保证氯消毒剂与水 30min 的接触时间
3、无调节构筑物的水厂、不能保证接触时间时,原水中菌落总数不宜超过 500CFU/mL、总大肠菌群不宜超过 3MPN/100mL,从而可以降低加氯量、消毒运行成本和副产物的行成。
三、工作原理:
1. 次氯酸钠发生器为组合形式,通过稀盐水计量投加入电解槽,通过硅整流器接通阴阳极直流电源电解生成次氯酸钠。
2. 1公斤次氯酸钠盐-耗:3.7-4.2kg;4.3-4.5kw。
3. 在盐水溶液中含有Na+ 、H-等几种离子,按照电解理论,当插入电极时,在一定的电压下,电解质溶液由于离子的移动和电极反应,发生导电作用,这时CL-、OH-等负离子向阳极移动,而Na+、H+等正离子向阴极移动,并在相应的电极上发生放电,从而进行氧化还原反应,生产相应的物质。
4. 盐水溶液电解过程可用下列反应方程式表示:NaCl=Na++Cl-
5. 阳极电解作用:H2O=H+OH- 2Cl-2e-→Cl2↑ 阴极电解作用:2H-+2e-→H2↑
6. 在无隔膜电解装置中,电解质和电解生成物氢气众溶液里向外逸出之外,其他均在一个电解槽内,由于氢气在外逸过程中对溶液起到一定的搅拌作用,使两极间的电解生成物发生一系列的化学反应,反应方程式如下:
2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2 2NaOH+Cl2→NaClO+NaCl+H2O
7.在无隔膜电解盐水,溶液的总方程式即为上列两个反应式相加得。NaCl+H2O+2F→NaClO+H2↑ 其中:F为法拉第电解常数,其值为26.8安培小时,或96487库伦。
8.次氯酸钠发生器由电解槽、硅整流电控柜、盐溶解槽、冷却系统及配套PUVC管道、阀门、水射器、流量计等组成。将3~4稀盐液加入电解槽内,接通12V直流电源,通过调节电解电流电解产生次氯酸钠,由水射器吸收混合送出消毒液,或用计量泵计量通过混合器送出消毒液。
四、性能优势
次氯酸钠发生器为管状、内冷、单极、串开相接的组合形式,发生器阳极以钛为基体,涂二氧化钌,电位低、寿命长。在正常操作情况下.每支每次连续发生200—300小时。次氯酸钠发生过程为隔膜式自然循环形式,因此,盐利用率高,电解过程电流效率高,次氯酸钠产率大,能耗小,运行费用低。
主要优势如下:
1、高性能钛基复合电极、寿命长
2、电解槽自动循环、自动冷却
3、恒流电解电源和控制器,设备自动运行
4、自动延时停机功能,定时开关功能
5、消毒效果好,消毒剂有持续杀菌的能力,
6、投加准确,自动化程度高,操作安全,使用方便,对环境无毒害、不产生第二次污染。
7、原料易购买,原料易购买储存。避免次氯酸钠溶液购买、运输的限制。有效氯含量大于5%的次氯酸钠溶液归属于危险品。
8、采用次氯酸钠消毒的运行成本很低,地下水0.002元/吨,地表水0.01元/吨。
次氯酸钠发生器为组合形式,盐的溶解,稀盐水的调配,投加计量及次氯酸钠循环发生在一只槽体内进行,投资少、占地省、设置灵活。
五、次氯酸钠投加设备
次氯酸投加设备主要有次氯酸钠投加器和次氯酸钠投加装置两种, 次氯酸钠加药器一般适宜水量较小(日供水≤500m3)且投加点较少的水厂使用;次氯酸钠投加装置一般适宜水量较大(日供水>500m3)或投加点较多的水厂使用。
1、工艺原理:
次氯酸钠投加设备是采用计量泵将成品次氯酸钠溶液(有效氯含量5-10%)精确投加到待处理水中,从而对饮用水进行消毒。
2、性能优势:
原料易购
设备操作简单、便于运行管理
消毒成本低,吨水消毒成本约0.015-0.03元(有效氯投加量1-2mg/L)
自动化程度高、设备投资低
六、次氯酸钠发生器注意事项:
1、发生器在安装及使用过程中严禁冲击、敲打、注意保护阳极涂层,不要碰伤。
2、在安装和使用过程中要注意发生器的正负极至整流器的正负极到整流器直流输出正负极的接线,不允许接错,否则将严重影响钛管使用寿命。
3、工作完后发生器用自来水冲洗,一定要成制度化。主要是防止NaCIO对阳极内壁的腐蚀,同时排除钙离子、镁离子等沉积物。
4、次氯酸钠发生器累计工作200—300小时后,将发生器分解清洗或用3%左右的稀yan酸浸泡片刻,待沉积物溶解,清洗后安装时要防止NaCIO发生器有漏水和渗水现象。
5、为延长PVC槽寿命,设备应设于室内,并尽量避免高温冰冻。
6、整个了生系统应置于低温通风处,有条件的话,可在组合箱上设置风管、风帽,防止箱内氢气积累而发生危险。
7、要经常检查发生器循环管进出水阀是否有渗漏现象,发现后要及时维修或调换。
8、配制NaCI溶液时要过滤,防止污物阻塞流量计。
次氯酸钠发生器在工作过程中通过电解食盐水产生次氯酸钠溶液,而在这个过程中发生电解反应的电极起到了非常重要的作用。电极作为次氯酸钠发生器的主要部件,它质量的好坏,决定了设备的电解效率和使用成本。
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