濰坊紅荷環(huán)保水處理設(shè)備
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：任澤賓
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二氧化氯消毒劑生產(chǎn)和應(yīng)用中的幾個問題
二氧化氯(以下用ClO2)能有效地除去環(huán)境中的多種無機(jī)、有機(jī)、有毒物質(zhì)；殺滅各種病菌，病毒。已廣泛地應(yīng)用于中水處理、污水治理與飲用水消毒處理以及空氣凈化等環(huán)保領(lǐng)域。被譽(yù)為“環(huán)境凈化劑”。在環(huán)境嚴(yán)重污染，生態(tài)日益惡化的今天，ClO2對于治理環(huán)境，改善生態(tài)，保持國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，不斷提高人民健康狀況都將起到越來越重要作用。然而目前市場上銷售的ClO2產(chǎn)品中，很多產(chǎn)品存在嚴(yán)重的問題。因此，制定ClO2產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范ClO2市場，推廣優(yōu)良ClO2產(chǎn)品，是當(dāng)前急需解決的問題。
二氧化氯產(chǎn)品可分為兩大類型
1、各種類型、各種規(guī)格的ClO2發(fā)生器
目前我國的ClO2發(fā)生器從無到有，已有眾多生產(chǎn)廠家，但多屬于中、
小型發(fā)生器，其技術(shù)水平一般，某些廠家由于技術(shù)力量薄弱，研發(fā)能力不強(qiáng)，照搬國外的某些落后產(chǎn)品，致使ClO2發(fā)生器工藝落后，存在著ClO2的收率低、純度不高和控制不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，有的發(fā)生器副產(chǎn)物得不到分離，因而帶來二次污染的弊病，如有的ClO2發(fā)生器在生產(chǎn)ClO2的同時產(chǎn)生大量的氯Q，氯Q在進(jìn)行水處理時會產(chǎn)生有機(jī)氯化物，這會帶來更大的危害。此外對于某些大型ClO2發(fā)生器，尚需依賴進(jìn)口，不能滿足環(huán)保產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需要?？上驳氖悄壳皣鴥?nèi)市場上開始出現(xiàn)了一些ClO2發(fā)生器新產(chǎn)品，其性能有了很大的提高。例如，濰坊紅荷環(huán)保水處理設(shè)備有限公司推出的LSX系列ClO2發(fā)生器，包括十項(xiàng)，技術(shù)*，無二次污染，自動化程度高，可以安全運(yùn)轉(zhuǎn)，其多種型號可供選擇，已基本上能滿足處理上、中、下水的需要。
2、二氧化氯釋放劑
由于ClO2非?；顡?，極不穩(wěn)定，不易存放，一般都是現(xiàn)用現(xiàn)制。連續(xù)大量的使用時，可用ClO2發(fā)生器，產(chǎn)生ClO2后直接通入使用系統(tǒng)，而對于用量相對較小，使用對象又分散的體系，使用ClO2釋放劑則比較方便。只要將ClO2釋放藥劑按一定比例溶于水中，就可以獲得一定濃度的ClO2水溶液。ClO2釋放劑的種類繁多，其大部分都是復(fù)方藥劑。產(chǎn)品可按商品包裝的特點(diǎn)來區(qū)分：有液體、固體，有三元包裝、二元包裝、一元包裝的產(chǎn)品。ClO2釋放劑的品種繁多產(chǎn)品極不規(guī)范，質(zhì)量參差不齊，市場混亂。更由于某些不負(fù)責(zé)任的商業(yè)誘導(dǎo)和偽科學(xué)的虛假宣傳，已經(jīng)很大程度損壞了ClO2的優(yōu)良形象。目前市場上銷售的ClO2釋放劑絕大多數(shù)是應(yīng)用所謂的“穩(wěn)定性ClO2溶液”或工業(yè)亞氯酸鈉經(jīng)過酸化過程，在偏酸性的溶液中實(shí)現(xiàn)的。其實(shí)質(zhì)是溶液中的亞氯酸鈉發(fā)生歧化反應(yīng)，生成了ClO2。 當(dāng)使用鹽酸作活化劑時，按下式進(jìn)行反應(yīng)：
5NaClO2+4HCl= 4ClO2+5NaCl+2H2O
該反應(yīng)的特點(diǎn)是存在著一系列的平行反應(yīng)和連串反應(yīng)，且反應(yīng)的速率很慢，只有當(dāng)酸化劑的用量大于反應(yīng)計量的3-5倍時，反應(yīng)平衡才會向右移動。當(dāng)5mol的NaClO2全部歧化時，也只能生成4mol的ClO2， 即ClO2的利用率接近極限值為(4×67.5)/(5×57.5)×*=80%或者說反應(yīng)物料NaClO2的利用率的極限值為 (4×67.5)/(5×90.5)×*=59.66%但在實(shí)際應(yīng)用時，活化反應(yīng)混合液的酸度不可能很高（PH很低）一般pH=3-4為宜。這時ClO2-的利用率不到30%，這不僅浪費(fèi)了大量的NaClO2，更嚴(yán)重的還有大部分的沒有轉(zhuǎn)化的ClO2-殘留在ClO2 產(chǎn)品的溶液中，而這種有害的ClO2-是很難自然消除的。因而可以說采用這種方法生產(chǎn)的ClO2消毒劑的品質(zhì)是很差的。目前市場上的ClO2消毒劑產(chǎn)品實(shí)際情況也正是如此。以上是各廠的產(chǎn)品溶于一定量水中的分析結(jié)果，如果在一定量的水中溶解產(chǎn)品的數(shù)量增加一倍、二倍，則ClO2的濃度顯然也會增加一倍、二倍，但是其副產(chǎn)品ClO2-的濃度，Cl2 的濃度同樣也會增加一倍、二倍，而NaClO2的轉(zhuǎn)化率和ClO2的收率是不會改變的。它只決定于反應(yīng)的特性。從上述的理論分析， 與上表中的各廠產(chǎn)品質(zhì)量分析結(jié)果是*的?？梢娔承S家的產(chǎn)品中只有很少的NaClO2原料(ClO2-)轉(zhuǎn)化成的ClO2，而絕大部分原料沒有被充分利用，這不但造成了*的浪費(fèi)，過多的ClO2-存在于產(chǎn)品中也大大地影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。
從ClO2產(chǎn)品按包裝形式來分類則可分為：固體一元、固體二元、液
體—固體二元、液體二元和液體—固體—固體三元包裝。多元包裝即把各種反應(yīng)物料分類包裝，防止以各種物料彼此接觸而發(fā)生反應(yīng)，釋放出ClO2。從而保障產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，特別是確保商品在運(yùn)輸流通過程的安全性。這是由ClO2這類產(chǎn)品的科技特點(diǎn)所決定的。所謂“一元包裝”只不過是采用了水溶性高分子成膜材料包覆技術(shù)處理了粉狀的反應(yīng)物料使之各種反應(yīng)物料彼此分離后，再均勻混合包裝在一起?；蛘咴诟稍锏臓顩r下參入了大量的防潮穩(wěn)定劑。這些反應(yīng)物在無水或彼此不接觸的情況下，才能維持其穩(wěn)定。只要將其倒入水中，即可反應(yīng)生成ClO2。這種一元包裝產(chǎn)品為用戶的使用提供了方便，但也增加了生產(chǎn)成本，使用戶要額外支出更多的費(fèi)用。也會給產(chǎn)品中增加了不必要的副產(chǎn)物，這種產(chǎn)品要求嚴(yán)密的防潮包裝和抗氧化包裝材料，稍有不慎，即會發(fā)生產(chǎn)品的泄漏和變質(zhì)，行業(yè)內(nèi)的人士都知道，這些產(chǎn)品貯存時間稍久，其包裝材料會發(fā)生變脆，有發(fā)生開裂的隱患?？傊?，筆者認(rèn)為，ClO2含量高，ClO2-副產(chǎn)物少的液—固二元產(chǎn)品或液—液二元產(chǎn)品都是優(yōu)良的產(chǎn)品，而其安全穩(wěn)定，價格低廉足以彌補(bǔ)使用中諸多不便的弊病。
“穩(wěn)定性二氧化氯”是二氧化氯嗎？由于ClO2不穩(wěn)定，不易于保存使
用，只能現(xiàn)用現(xiàn)配制，近幾年來國內(nèi)外將ClO2氣體采用過碳酸鈉和*進(jìn)行吸收，形成了一種穩(wěn)定的產(chǎn)物“定性二氧化氯”。在使用時，只要加入酸化劑酸化后，即可放出ClO2，形成一定濃度的ClO2水溶液，從而便利了貯存、運(yùn)輸和使用，但所謂的“穩(wěn)定性ClO2 ”只能說是一種產(chǎn)生ClO2的原料或“前趨體”，絕不是ClO2。它在溶液中的形態(tài)是ClO2-。只有酸化后才能放出ClO2，很多人誤認(rèn)為“穩(wěn)定性ClO2 ”就是穩(wěn)定的ClO2，正是由于這個糊涂的概念將ClO2標(biāo)準(zhǔn)攪的一塌糊涂，尤其是用“有效ClO2 ”作為衡量ClO2產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，更是蒙蔽了用戶，誤認(rèn)為“有效ClO2 ”就是有實(shí)效的ClO2。其實(shí)有效ClO2只不過說明有多少ClO2被吸收在某種溶液當(dāng)中了，至于這些ClO2能否*釋放出來，能否起到氧化消毒作用，則*是另外一回事。只有活化好的，將ClO2-轉(zhuǎn)化成ClO2，才能真正起到ClO2氧化消毒的作用。而目前市場的絕大多數(shù)ClO2釋放劑產(chǎn)品，是做不到這點(diǎn)的，只能將少部分的ClO2-轉(zhuǎn)化成ClO2，使其消毒作用大打折扣。因此，我們不能將“穩(wěn)定性ClO2 ”當(dāng)成ClO2，也不能將NaClO2 溶液當(dāng)成穩(wěn)定性ClO2，更不能將“有效ClO2”當(dāng)成“有實(shí)效的ClO2”。其他問題：
1、ClO2的含量問題：上已述及用“用有效ClO2含量”來標(biāo)定ClO2產(chǎn)品肯定是不合理的，在“標(biāo)準(zhǔn)”中應(yīng)該用ClO2的實(shí)際含量來標(biāo)定產(chǎn)品。相
應(yīng)的分析檢驗(yàn)方法也應(yīng)該有新規(guī)定，此處不再論述。
2、 現(xiàn)市售的各個ClO2產(chǎn)品中ClO2的使用濃度相差*，有從幾
十mg/L到上千mg/L，既然都是ClO2產(chǎn)品 ，使用濃度相差如此巨大，這也是因?yàn)楦鞣NClO2產(chǎn)品的實(shí)際含量的巨大差別所造成的，只要產(chǎn)品中ClO2的濃度標(biāo)準(zhǔn)了，這個問題也就迎刃而解了。
3、各種ClO2產(chǎn)品中所含有的雜質(zhì)大不一樣，應(yīng)該有個統(tǒng)一的規(guī)定，
才能防止偽劣產(chǎn)品的泛濫。
4、ClO2本身是不穩(wěn)定的，其水溶液在避光、低溫下也只能保持幾
天，而所謂的“穩(wěn)定性ClO2”只不過是配制ClO2水溶液的原料，因此用其“原料”的穩(wěn)定性作為ClO2產(chǎn)品的穩(wěn)定性顯然是不適宜的。不同的ClO2產(chǎn)品，有不同的穩(wěn)定性，應(yīng)該由ClO2生產(chǎn)廠如實(shí)制定其不同的標(biāo)準(zhǔn)，允許用戶根據(jù)需要選擇其所需。ClO2廠方更應(yīng)該在產(chǎn)品說明書上提供產(chǎn)品(包括原料)的“穩(wěn)定曲線”(貯存壽命曲線)。這樣才能科學(xué)的反應(yīng)產(chǎn)品的本質(zhì)。
5、市售ClO2產(chǎn)品中，有一類緩釋型ClO2產(chǎn)品，應(yīng)在產(chǎn)品說明中
標(biāo)明，ClO2隨時間的釋放曲線。
水處理需要什么樣的ClO2產(chǎn)品
根據(jù)水處理工程的特點(diǎn)，需要高效安全、價格便宜的ClO2產(chǎn)品，現(xiàn)分述如下：
▲反應(yīng)物NaClO3(在ClO2發(fā)生器中)NaClO2(在ClO2釋放劑中)的轉(zhuǎn)化率要高，ClO2的收率要高， 只有這樣ClO2的含量才會大，才可能高效的應(yīng)用在水處理工程中(二氧化氯產(chǎn)品的含金量要高)。
▲ClO2產(chǎn)品要純，ClO2-、 Cl2 等雜質(zhì)要少才不會引起二次污染，特別是在飲用水中ClO2-Cl2和那些包覆劑、穩(wěn)定劑等成分不能超標(biāo)。
▲價格要便宜。水處理工程對象都是大體系，大工程，對ClO2 的用量大，成本不能過高，目前市售Cl 2售ClO2釋放藥劑，按實(shí)含ClO2來計，其價格從4分/克到1元/克，相差近百倍，更有某些特殊用途的Cl 的ClO2產(chǎn)品其價格達(dá)數(shù)百倍以上，對于使用量大，成本問題也是考慮的重要
▲同樣因?yàn)橛昧看?，安全穩(wěn)定就更為突出。只有這種標(biāo)準(zhǔn)衡量評價各種ClO2釋放劑，才能真實(shí)反應(yīng)ClO2產(chǎn)品的質(zhì)量，才能杜絕為數(shù)眾多的以次充好的偽劣產(chǎn)品，才能保護(hù)*優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，才能促進(jìn)科學(xué)進(jìn)步，使ClO2技術(shù)早日應(yīng)用在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中廣泛應(yīng)用。
二氧化氯科技進(jìn)步推動水處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展
針對目前ClO2產(chǎn)品存在的問題和環(huán)保行業(yè)對ClO2的要求，山東大學(xué)、山大華特科技股份有限公司和濰坊紅荷環(huán)保水處理設(shè)備有限公司組成了研制組，跟蹤發(fā)展趨勢，反復(fù)比較了多種工藝方案采用了*的ClO2催化、活化技術(shù)，研制出了高質(zhì)量的ClO2，使原來的NaClO2轉(zhuǎn)化率從30%上升到90-95%，產(chǎn)品中ClO2-下降到0.04%以下，并且安全可靠，價格便宜把目前國內(nèi)ClO2釋放劑提高到一個嶄新的水平。它更適合在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中推廣應(yīng)用，該產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)如下：
ClO2： 991mg/L、 ClO2-：17mg/L、 Cl2：11mg/L 轉(zhuǎn)化率>95 %。
由于該產(chǎn)品不同于“穩(wěn)定性ClO2溶液”也不同于“NaClO2溶液”，因此不能沿用“穩(wěn)定性ClO2的行 的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”更不能使用所謂的“有效ClO2”含量來評價。而應(yīng)以活化后ClO2的實(shí)際含量來評價。
在研發(fā)ClO2新產(chǎn)品過程，我們對ClO2在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用也有了更新的認(rèn)識和提高。結(jié)合在污水治理，中水回用、飲用水消毒凈化、景觀水治理等多項(xiàng)技術(shù)和環(huán)保治理的研究、設(shè)計的工作中逐步積累了經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在我們已具備了應(yīng)用推廣ClO2發(fā)生器及ClO2釋放劑的條件和設(shè)計、承接、安裝各種大、中、小型水治理工程的能力。我們將以*的ClO2發(fā)生器和ClO2釋放劑為依托與各有志于環(huán)保事業(yè)的同仁橫向聯(lián)合，廣泛合作，共同為我國的環(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)。
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