圆形透明可视的电解槽设计,电极运行状态一目了然。
成品次氯酸钠投加与现场制备的成本比较
5.1、成品次氯酸钠溶液的供应方必须提供由卫生主管部门颁发的关于次氯酸钠溶液涉及饮用水安全卫生安全许可批件,并提供合格检测报告,食品级别成品溶液在电化学工厂制取时必须有别于化工级别的溶液,国家次氯酸钠溶液(GB19106-2003)对次氯酸钠溶液分为A和B型,其中A型适用于消毒、杀菌及水处理等,B型仅适用于一般工业用。
项 目
型 号 规 格
A a)
B b)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
指 标
有效氯(以Cl计),≥
10.0
5.0
13.0
10.0
5.0
游离碱(以NaOH计)
0.1~1.0
0.1~1.0
铁(以Fe计), ≤
0.005
0.005
重金属(以Pb计) ≤
0.001
/
砷(以As计) ≤
0.0001
/
a)A型适用于消毒、杀菌及水处理等。
b)B型仅适用于一般工业用。
5.2、食品卫生级别成品次氯酸钠溶液必须使用槽车运输,而且槽车必须是专车**,不得与其他化学药品混合使用,以免造成交叉污染,并对槽车定期进行抽检,确保符合食品卫生要求。
5.3、一般食品卫生级别成品次氯酸钠溶液(10%以上)的含税、含运费价格为人民币1000-1500元/吨(运输成本与运输距离和每次运输量有关)。
5.4、成品溶液分解损失较快,特别是气温较高时,分解速度较快,具体如下曲线:
影响次氯酸钠杀菌作用的因素
影响次氯酸钠消毒作用的因素主要有pH值,消毒剂的浓度、在水中的分布状态及接触时间,被消毒水体的性质以及温度。
pH值对次氯酸钠杀菌作用影响较大。次氯酸钠的杀菌作用主要依赖于溶液中未分解的次氯酸浓度,而HClO与ClO-相对比例主要取决于pH值,溶液pH值愈低,则未分解的次氯酸愈多,随着pH值上升,愈来愈多的次氯酸分解成氢与次氯酸根离子,当pH值>10时,OCl-接近**,当pH值<5时, HOCl接近**。当pH值=7.54时, HOCl和OCl-比例相当。
消毒剂的浓度、在水中的分布状态及接触时间,消毒剂的浓度越高,与微生物接触时间越长,总体灭活效率越高。其他条件不变,某种消毒剂对某一种微生物的灭活程度与消毒剂的浓度和接触时间成正比。常将CT值作为消毒系统设计和运行的控制指标,如,根据水质标准游离氯消毒时,出厂水余氯浓度0.3mg/L,接触时间30分钟,则设计的CT值为9min.mg/L。消毒接触池的设计应使消毒剂与水迅速混合均匀。
水中的悬浮颗粒物、还原剂、pH值等都会对氯消毒效果产生影响。由于悬浮颗粒屏蔽、包裹病原微生物,导致消毒效果不佳,造成用水安全隐患,同时**物能消耗有效氯,降低其杀菌效能。
温度影响消毒剂的扩散及化学反应速度,在一定范围内,温度的升高能增强杀菌作用,此现象在浓度较低时较明显。
当溶液的有效氯浓度达到10%左右时,存放20日,可下降接近20%,这无形中将是成品溶液的成本提高接近20%。
5.5、现场制备使用食用盐电解产生低浓度(0.8%)次氯酸钠溶液,现场制备,节省运费,主要成本就是食用盐和电耗成本,随着电解技术的革新,目前很多生产厂家都已经能够实现较低的运行成本,一般每公斤有效氯消耗食用盐3.4Kg/Kg.CL,每公斤有效氯消耗电力4.0KW/Kg.CL,以福建省的食用盐价格700元/吨、电价格0.65元/KW.H(波峰波谷均价)计算成本如下:
盐成本:3.4Kg/Kg.CL×700元/Kg=2.38元/Kg.CL
电成本:4.0KW/Kg.CL×0.65元/KW.H=2.6元/Kg.CL
合计没公斤有效氯成本:2.38元/Kg.CL+2.6元/Kg.CL=4.98元/公斤
折合成10%成品溶液等效有效氯的成本:498元/吨
5.6、以30万吨水厂,总投氯量4mg/L计算(前加氯、滤后加氯合计),日需投加有效氯900公斤,也就是需要10%成品次氯酸钠溶液9吨,那么成品溶液和现场制备日可节约成本:
(1000元/吨-498元/吨)×9=502元/日×9=4518元
年可节约成本:
4518元/日×365日/年=1649070元/年
饮用水消毒技术的应用要**能够有效去除水中病原微生物,又不产生对人体有害的物质,同时需要考虑设备投入和运行成本,操作和使用安全等问题。次氯酸钠运行成本较低,操作简单,杀菌效力同氯气相当,而且与氯气消毒相比,安全风险较低,不存在泄露危害人体生命安全等问题,在满足持续消毒灭菌保证消毒效果的前提下能够降低出水中消毒副产物的产生量,以次氯酸钠代替液氯消毒是未来饮用水消毒的重要发展方向。鉴于次氯酸钠相对于氯气消毒具有的优势,国内已有多家水厂开始试用,但在如何保证次氯酸钠产品的质量及储存稳定性缺乏相应研究,国家应制定适合于饮用水消毒使用的次氯酸钠溶液标准,使得次氯酸钠较好地在给水消毒中发挥应有作用。
电解法是指以盐(NaCl)为原料通过次氯酸钠发生器电解生成次氯酸钠;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→NaOCl+H2↑
电极反应:
阳极: 2Cl--2e→Cl2
阴极: 2H++2e→H2
溶液反应: 2NaOH+Cl2→NaCl+NaOCl+H2O
电解盐水生成次氯酸钠溶液的装置称为次氯酸钠发生器,已经被证明是一种安全、可靠、运行成本较低、药物投加准确、消毒效果较佳的设备。我国已于1990年1月12日发布了GB12176-90国家标准。
设备特点:
●安全性
安全的原料:精盐、电、水,不使用和运输液氯、浓盐酸等危险化学品
安全的工艺:无漏氯或反应器爆炸危险,对操作人员安全
安全的产物:产品为0.8%的次氯酸钠溶液,为安全品,浓度低,存放**减,副产品少;
●节能
可在用电低谷制备和储存次氯酸钠溶液,不占用高峰用电时段电量,充分利用电能,经济节能;
●环保
避免使用和运输高危险化学品,杜绝了危险化学品对环境、操作工及周边居民的危害,保护了环境和人类;
●经济
在产品15年的生命周期内,与二氧化氯或商品次氯酸钠溶液相比,可大幅减少因合成化学品价格快速上涨带来的费用支出,总投入费用较经济。
设备组成:
设备有进水模块、溶盐模块、发生模块、储存及排氢模块、投加模块及控制模块组成。
电解二氧化氯发生器工作原理
电解二氧化氯发生器主要由钛板电解槽、直流电源、盐溶解槽及配套管道、阀门、仪表等组成的一种电解消毒装置。其工作原理:电解二氧化氯发生器采用特殊金属材质电极及电解隔膜将饱和食盐水电解,产生多种成分的高效混合消毒气ClO2、Cl2、O3、H2O2等,在通过水射器将高效混合消毒气体与待处理水体充分混合,达到消毒处理的目的。特别对提高饮用水质量,有很大帮助(LO2和CL2混合使用可以抑制三氯甲烷的形成)。
一、使用成本计算:
电解二氧化氯发生器生产1克有效氯,消耗盐为1.6g,耗电量为5.00w,约合人民币0.03元。
二、适用范围:
自来水厂消毒、医院污水消毒、泳池水循环、工业循环水、化工环保废水、水产养殖、纸浆生产、生活饮水的消毒等。
三、技术突破:
主要分为:大功率次氯酸钠发生器、组合式次氯酸钠发生器、简易式次氯酸钠发生器、电解海水次氯酸钠发生器。
电解槽采用垂直钛电极组,其电极结构设计能快速有效去除每个电解槽中的氢气,防止氢气产生过程中气泡增大,减少电极表面氢气附着增大电阻率而造成溶液浓度波动。
次氯酸钠的制备方法
目前次氯酸钠的制备方法主要有化学法和电解法。
4.1化学法
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