次氯酸钠发生器

二氧化氯发生器

原理

采用无隔膜电解槽，电解3%的NaCl（HCl）溶液，生成浓度为6～8g/l的次氯酸钠(次氯酸)溶液。

次氯酸钠的分子式是NaClO，属于强碱弱酸盐，它清澈透明，是一种能完全溶解于水的液体。但由于次氯酸钠液不易久存，次氯酸钠多以电解低浓度食盐水现场制备，这种设备称为次氯酸钠发生器。其次氯酸钠的生成过程可以通过化学方程式表达如下：

其总反应表达如下：

NaCl + H2O → NaClO + H2↑

电极反应：

阳极： 2Cl- - 2e → Cl2

阴极： 2H+ + 2e → H2

溶液反应： 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O

1、  三电极隔膜电解法：该生产方式采用三电极隔膜电解槽，电解氯化钠溶液，生成包括二氧化氯在内的混合气体，在水中溶解形成杀菌消毒液体。由于存在二氧化氯含量低（所产生的气体中二氧化氯＜10%，氯气＞90%），隔膜寿命短、设备价格高、只有小型装置等缺陷。在自来水行业实际使用中较少应用。

2、  化学法：有亚氯酸钠法和氯酸钠法两种。该生产方式采用氯酸钠＋还原剂＋酸反应生成包括二氧化氯在内的混合气体，在水中溶解形成杀菌消毒液体。二氧化氯的含量随着还原剂与酸的不同而不同。目前国内大多数厂家采用氯酸钠＋盐酸的反应方式，该方式产生气体中二氧化氯含量＜50%，其余均为氯气。

3、   综合法：采用无隔膜电解槽电解氯化钠溶液，生成含有氯酸钠、次氯酸钠等物质的混合溶液，在特制的反应器中进行加酸反应后生成二氧化氯气体，在水中溶解后形成二氧化氯溶液，该生产方式具有二氧化氯含量高、运行成本低等特点。

特点

生产出的次氯酸钠液体比较稳定、单一，它清澈透明，互溶于水，彻底解决了象氯气、二氧化氯、臭氧等气体消毒剂所存在的难溶于水而不易做到准确投加的技术困难，消除了液氯、二氧化氯、臭氧等药剂时常具有的跑、泄、漏、毒等安全隐患；

消毒中不产生有害健康和损害环境的副反应物，次氯酸钠发生器也没有漂白粉使用中带来的许多沉淀物。正因为有这些特性；其消毒效果被公认为和氯气相当；所以，它消毒效果好，投加准确，操作安全，使用方便，易于储存，对环境无毒害、不产生第二次污染，还可以任意环境工作状况下投加。

与氯气相比：1、它使用的PH范围广，在PH6—10内能有效地杀灭绝大多数的微生物；2、它不会与氨发生反应产生令人不愉快的味道。

但是，它在水中分解时会产生亚氯酸盐这种副产品，如用于游泳池消毒，亚氯酸盐长时间的积累起来会使水变黄，还会出现对皮肤和眼睛的刺激，一般采用投加一定量氯的办法来消除。

杀菌原理

通过次氯酸钠的水解形成次氯酸，次氯酸再进一步分解形成新生态氧[O]，新生态氧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。氯气消毒的原理也主要是以产生出次氯酸方式。NaClO + H2O → HClO + NaOH

HClO → HCl + [O]

①次氯酸的氧化作用：次氯酸为很小的中性分子，它能通过扩散到带负电荷的菌体表面，并通过细胞壁穿透到菌体内部起氧化作用，破坏细菌的磷酸脱氢酶，使糖代谢失衡而致细菌死亡；

　　②新生态氧的作用，由次氯酸分解形成新生态氧，将菌体蛋白质氧化；

　　③氯化作用，氯通过与细胞膜蛋白质结合，形成氮氯化合物，从而干扰细胞的代谢，最后引起细菌的死亡。

二氧化氯的消毒原理也是和氯气一样,少量二氧化氯先同水发生反应产生亚氯酸HClO2，亚氯酸是一种相当弱的弱酸，具有氧化漂白作用。



2ClO2 + H2O → HClO2 + HClO3

二氧化氯的杀菌原理：二氧化氯具有很强的氧化作用，能使微生物蛋白质中的氨基酸氧化分解，导致氨基酸链断裂，蛋白质失去功能，使微生物死亡，它的作用即不是蛋白质变性，也不是氯化作用，而是强大的氧化作用，这种作用比氯化作用至少强2.5倍。

限制原因

过去在阳极防腐材料方面不过关；其次是我国经济发展滞后和对水处理技术不够重视；再次是次氯酸钠发生器比氯气的一次性投入要略高等因素造成的；当然还有限制用电的因素，尽管设备耗电不大

消毒效果

次氯酸钠：在适宜的浓度时，消毒效果与液氯相同。

具有广谱的强氧化能力和杀菌消毒效果，杀菌快速，消毒效力持久

发生器

参数

次氯酸钠发生器

电解法二氧化氯发生器

化学法二氧化氯发生器

臭氧发生器

有效氯产量g/h

890～1000

1000

1000

1000（O3）

原料耗用量kg/kg

耗盐3～3.5

耗盐3～3.5

NaClO3：1.1

HCl：2.5

空气70～180m3/h

水耗用量m3/h

1.0～2.0

0.5～1.2

0.5

5.0

额定交流电压V

380

380

220

380

额定电流A

480

≤1000

-

耗电量kwh/kg

4～4.5

6～7

-

16～20

发生器外型尺寸mm或占地面积

1.14m2

980×1600×1150

1450×750×1350

2330×1330×1600

发生器重量kg

365

340

160

2500

处理水量t/h

饮用水

550

1000

500×1000

500×1000

医院污水

37

25×50

25×100

25×100

游泳池水

150

200×500

200×500

200×500

次氯酸钠发生器

电解法二氧化氯发生器

化学法二氧化氯发生器

设备价格

高

中

低

使用寿命

关键部件为电极，电极材料有石墨、二氧化铅及钌钛铱三种，使用期限一般分别为2000h、4000h、17500h(约两年)左右。

电解法二氧化氯发生器：关键部件亦为电极，电极使用寿命一般为50000小时，隔膜使用寿命2年。

采用PVC材料，不受腐蚀，使用寿命十年以上。

操作管理要求

操作管理较为复杂，重要部件(阳极)易损，要精心养护，常需停机将电极分解酸洗，检修组装工作要求严格，设备性能不稳定，维修费用和故障率高。

操作管理要求较高，设备故障率高，维修价格高。

运行费用

投加量

次氯酸钠＞二氧化氯

耗电量

耗药量

电解法二氧化氯发生器＞次氯酸钠发生器＞化学法二氧化氯发生器

耗水量

次氯酸钠发生器＞电解法二氧化氯发生器＞化学法二氧化氯发生器

综合费用

次氯酸钠发生器＞电解法二氧化氯发生器＞化学法二氧化氯发生器

设备名称

ClO2（电解法）

ClO2（化学法）

综合法

二氧化氯纯度

＜10%

50%

　80%

生产杀菌剂种类

ClO2＋Cl2

ClO2＋Cl2

C lO2＋Cl2

杀菌效果

差　

较好

好

生产方式　

三电极隔膜电解

多药剂反应

无隔膜电解＋反应

生产能力

小型

中小型

0.1～20kg/h

设备投资

2

1

1.5

生产原料

NaCl

NaClO3＋ HCl

HCl

运行成本

3

5

1

安全可靠性

一般

一般

高

部件检修周期

0.5～1年

5年

5年

设备寿命

＞10年

＞20年

＞20年