不同方法的二氧化氯發生器在飲用水處理中的比較

     二氧化氯發生器可利用多種反應工藝，現場發生。如常用的有氯酸鈉—鹽酸工藝（復合法）、亞氯酸鈉—鹽酸工藝（高純法）、氯酸鈉—硫酸工藝、穩定性二氧化氯（固體、液體）—活化劑（固體、液體）工藝。這些工藝反應的得率、純度、成本有很大差異，應選擇能保證水質殺菌達標、原料在當地易購、運行成本較低的工藝方式。

一、 前言

     飲用水消毒已經發展了一百多年，其中液氯在控制各種危害人類健康的疾病方面功不可沒。然而，隨著水質的不斷惡化，最近的研究表明，液氯（包括其它氯制劑）會與水中的有機物反應生成危害人類健康的消毒副產物三lvjiawan等致癌物質。

   二氧化氯作為一種新型的消毒劑，替代氯氣消毒具有諸多優點。但由于二氧化氯的不穩定性與一定的腐蝕性，使得商業上不便制成壓縮氣體或濃縮液，必須現場制備、就地使用，二氧化氯發生器就是其中一種現場發生二氧化氯的方法。目前，發生二氧化氯的方法至少有十幾種，二氧化氯發生器的廠家和型號更是多種多樣。如何區別不同二氧化氯發生器的性能、并選擇質優價廉的二氧化氯發生器產品，對于二氧化氯發生器用戶來說顯得至關重要。

二、不同二氧化氯發生技術的介紹

    二氧化氯很不穩定，無論氣態還是液態，均容易發生爆炸，所以其儲存運輸也比較困難。因而，二氧化氯一般采用現場發生制取。根據其制備的原理，可以分為電解法和化學法。不管采用哪一種發生工藝，評價發生器性能的優劣的標準應該是一致的，即轉化率、二氧化氯純度、有害副產物和安全性。

1．電解法

     該方法由美國四價公司首先研制開發成功。其原料為食鹽，采用隔膜電解的方法制取二氧化氯，所制得的二氧化氯純度較低，一般在30%以下，同時混有Cl2、H2O2、O3等，且氯氣的含量較高，用于飲用水消毒是否能夠避免氯消毒的副作用，還很值得懷疑。另外，該方法制作設備造價較高，電極易于腐蝕，管理復雜，故目前已很少使用電解法二氧化氯發生器。

2. 化學法

   化學法制備二氧化氯根據采用原料不同分為氯酸鈉和亞氯酸鈉兩種方法。

2.1 氯酸鈉法

    以氯酸鈉和鹽酸等為原料，采用負壓恒溫工藝，制得的二氧化氯產率和純度均不高，目前通常稱為復合二氧化氯發生器。復合二氧化氯發生器以有效氯計一般在70%以下，仍含有一定數量的氯，而且原料轉化率低，操作較復雜。從理論上說產品應用于消毒實踐中，不可避免會有氯化消毒副產物的產生，因此發達國家不推薦采用氯酸鈉為原料生產二氧化氯就是這個原因。從本質上說應該是說生產二氧化氯和氯氣混合物更為貼切，籠統地稱為二氧化氯有混淆視聽之嫌。所以應該進一步規范二氧化氯的生產以及產品命名，以免誤導市場，損害消費者利益。

2.2 亞氯酸鈉法

    以亞氯酸鈉為原料的二氧化氯生產方法統稱為高純發生方法，其二氧化氯發生器被稱為高純二氧化氯發生器。它包含兩種：一種是與氯氣（可以用HCl和NaClO反應來代替）反應，另一種是與鹽酸反應。其反應方程式如下：

         2NaClO2 + Cl2 → 2ClO2 + 2NaCl
         5NaClO2 + 4HCl → 4ClO2 + 5NaCl + H2O
         2NaClO2 + NaClO + 2HCl → 2ClO2 + 3NaCl + H2O

        從反應方程式可見，亞氯酸鈉與鹽酸反應氯的最大理論轉化率只有80%，而與氯氣反應氯的最大理論轉化率可以達到100%，從而較大程度地節約亞氯酸鈉原料用量。由于前幾年國內亞氯酸鈉原料的價格較高，導致二氧化氯的生產成本較高，推廣應用較慢。然而目前隨著技術的改進，亞氯酸鈉的生產成本大副下降，而且市場上還有25%亞氯酸鈉溶液供應，它更經濟更安全。以亞氯酸鈉為原料所產生的消毒劑中二氧化氯含量較高，一般在90%以上，該法已在發達國家已廣泛應用。