王培林
摘 要：本文介紹瞭電解法二氧化氯發生器在我國的研制和發展情況，對其工藝、特點、殺菌效果及質量評價的進行瞭討論，進一步指出該產品具有廣闊的應用前景。
關鍵詞：消毒 電解法 二氧化氯發生器 工藝特點
The Craft and Characteristic Of Electrolytic Method Chlorine Dioxide GeneratorWang Peilin Abstract: this paper introduces the manufacture and development of electrolytic method chlorine dioxide generator, and discusses its craft, characteristic, disinfection effect and quality evaluation. Further, the paper indicates that this generator takes on broad application perspective. Keyword: disinfection electrolytic method chlorine dioxide generator craft characteristic 無容置疑，在水處理領域二氧化氯取代氯氣消毒已引起國內外環保工作者的高度重視。我國城市供水2000年技術進步發展規劃中，已經將二氧化氯列入替代氯氣消毒劑的推廣研究之列。這不僅僅因為它具有高效氧化劑、消毒劑、以及漂白劑的強大功能，更主要的是它在我國經過十餘年的發展人們對它的認識已日漸深刻、對它的研究日漸深入、對它的投入也日漸增大，因而二氧化氯發生器的生產工藝不斷得到改進、設備的性能不斷得到增強、其突出的效果也不斷得到顯現……這些都為二氧化氯在我國的發展提供瞭良好的發展空間。二氧化氯的制取方法主要有電解法、化學法、電化法以及紫外光法等。現本文主要就電解法二氧化氯發生器在工藝上的不斷改進、完善及其技術特點作一簡要論述。
一、電解法二氧化氯發生器研究發展回顧
電解法二氧化氯發生器的技術理論，最早是從國外引進。原理是用食鹽隔膜電解產生二氧化氯、臭氧、氯氣、過氧化氫等混合消毒氣體。上個世紀90年代初期，這種發生器的制造尚處在研究試用階段，不論是材質的選用，還是結構的設計均處於摸索時期。這個時期的電解法二氧化氯發生器產氣效率較低，電極和隔膜壽命較短，設備的運行不夠理想，且設備成本高，因而阻礙瞭該設備在我國的發展。但參與開發該設備的工程技術人員一直在為此作不懈的努力，他們以設備的使用現場為試驗室，不斷地總結經驗，解決瞭一個又一個技術難題，改進制造工藝，選擇更好的電極和隔膜。1994年，初步完善瞭整體結構，改善瞭設備性能，開發出電解法第二代產品。緊接著用瞭兩年時間，優化瞭電解室技術參數，降低瞭槽電壓，改善瞭冷卻系統，提高瞭電流效率，降低瞭運行成本。1996年他們再接再厲又開發出第三代產品，這代產品最明顯的標志是以電解鹽水的循環方式替代瞭溢流補償加鹽方式，但這個時期的產品仍然采用分體式循環方式。功夫不負有心人，開發者們又乘勝前進用瞭兩年的時間，將分體式循環方式改為一體式循環方式，這是第四代產品的標志。在1999年初以中國專利ZL99 2 04871.0和ZL99 2 05151.7為代表的先進技術問世，對電解室整體結構佈置進行瞭大膽的變革，解決瞭特大型發生器（如：小時產氣量2000克以上到10000克）的制造難題，這種產品被稱之為第五代。 電解法二氧化氯經過10年的發展，實現瞭產品的五次升級換代，目前的產品已經遠遠不同於當初的產品，無論在工藝流程還是在技術含量上都有瞭長足的發展，可以說電解法二氧化氯發生器在我國已逐漸步入瞭成熟期。
二、電解法二氧化氯發生器的特點
1）使用壽命長。設備的陽極采用鈦、銥、釕等昂貴的稀有金屬，經20多次塗覆而成，經權威部門檢測試驗，結論為：“腐蝕速度接近於零”。陽極壽命一般在8—10年以上。機箱采用性能穩定耐腐蝕的PVC塑料加工而成。這些，為降低制造成本延長整機的壽命奠定瞭堅實的基礎。
2）消毒效果好。設備產生以CLO2為主，伴有O3、CL2、H2O2等多種強氧化劑，具有廣譜的殺菌能力，各種消毒劑協同作用，其消毒效果遠強於任何單一的消毒劑。試驗表明，CLO2 和CL2混合使用時，可以抑制三氯甲烷的形成，這一點可有效地提高飲用水的質量，有利於人們的身體健康。
3) 消毒費用低。每克混合消毒氣體所用電和鹽的費用為0.00362元（按鹽500元/噸，電0.5元/度計算），在各種二氧化氯發生器中是最低的。因地下或地面水源的不同，自來水的消毒費用為0.003—0.006元/噸，醫院污水消毒處理約為0.12元/噸。這樣的消毒費用是用戶們樂於接受的，也是選用該設備的主要因素之一。 5）操作方便、管理簡單。工業粗鹽和電供應渠道暢通，采購、保管方便。設備維護、保養簡單，普通工人一學即會。日常操作運行隻需定期投鹽，開機時打開電源開關即可。管理人員不會擔心設備和原料發生危險。
6）可實現自動化。發生器配加餘氯自動監測系統和定量投加系統，可實現完全自動控制。濃度 活菌對照 不同時間（分）的殺滅率（%） 表1 消毒劑對細菌繁殖體的殺滅效果 （mg/l）10.00 7.39×1056.14×10599.95
99.99 99.9199.98
99.99
99.9799.98
99.99 99.99100（ATCC25922） 0.100.5093.16
93.7898.64 95.1395.3199.99
96.3199.99
100 金葡萄球菌1.00 6.20×10593.9099.99 94.1595.7499.99 94.42100 95.1899.95
100表3 有機物影響殺菌試驗結果 實驗菌株
消毒劑有效
濃度 活菌對照 小牛血清
含量 不同時間（分）的殺滅率（%）（ATCC9372） 5.006.14×105 10
099.95 99.9799.98 99.98
99.98 99.99 結論：消毒劑含量為3.00mg/L，30分鐘可殺滅枯草桿菌黑色變種芽胞（ATCC9372），殺滅率為99.99%。 消毒劑含量為1.00mg/L，5分鐘可殺滅大腸桿菌（ATCC25922），殺滅率為99.99%。
消毒劑含量為1.00mg/L，2分鐘可殺滅金葡萄球菌（ATCC6538），殺滅率為99.99%。
10%有機物存在時對該消毒劑殺菌效果基本無影響。
2）上海市衛生局衛生監督所於2000年5月對北京XX電解法二氧化氯發生器進行瞭衛生質量評價，見下表：
編 號 XD-—009 產地 北京 類 別 進滬消毒器械 產品名稱 XX電解法二氧化氯發生器 使用范圍 用於水消毒 殺菌性能或衛生指標 對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯黑芽胞殺滅率為99.99%以上 毒理性能或安全指標 實際無毒級，對皮膚無刺激性 3）通過調查發現：凡使用過電解法二氧化氯發生器的用戶均反映其效果良好。 安慶石化職工醫院污水站，於2000年底安裝瞭1臺小時產氣量1000克的電解法二氧化氯發生器，經環保部門檢測，不但細菌指標符合要求，CODcr也降至80mg/L達到一級排放標準。據總務科的同志介紹，設備操作很簡單，拉一車粗鹽放在墻角，每兩天向設備鹽鬥裡加一次鹽，平時沒有什麼要操心的事，平均每噸污水投加消毒氣體約30克（電流30A/噸，電壓6V，鹽40克/噸），消毒費用在0.12元/噸。 綜上所述，隨著科學技術的不斷發展，電解法二氧化氯設備的制造技術和工藝也在不斷的推陳出新。新技術新工藝的出現，賦予該設備以強大的生命力。今非昔比，電解法二氧化氯發生器正以其省事省心省錢的嶄新面貌展現在人們的面前，它將會給人們的健康作出應有的貢獻！
轉自：首屆（2001年）上海二氧化氯及水處理技術國際研討會
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