新型高效杀菌剂的选择及方案设计.docx

新型高效杀菌剂的选择及方案设计摘要：二氧化氯以其高效、宽适用范围、同时能控制黏泥生长的特性在水处理杀菌剂中脱颖而出，工程技术人员也为了它在节能减排、绿色环保工作中能大范围推广应用而做各项研究实验。关键词：节能减排、杀菌剂、选型、方案设计一、前言 水资源日益紧张的今天，万元GDP耗水量成了工业企业的节能减排工作的一项重要指标，为了顺应节约型社会的发展需要，实现经济效益与环境效益并举，保持可持续发展。近些年来，作为高耗能企业中石化系统，为了做个负责任的企业，做了不少节能降耗方面的工作，采用“引进来，走出去”并重的方针，取得了一定的成绩，将循环水浓缩倍数控制在了46倍，年节水量达90%以上。随着浓缩倍数的增加，水中的微生物、藻类大量繁殖，杀菌也就成了其中至关重要的措施。在杀菌剂的选择上二氧化氯（CLO2）与次氯酸钠、液氯相比，用二氧化氯作水处理的杀菌剂，可有效降低氧化性杀菌剂带入的碱度和氯离子，有利于循环水水质特别是碱度、PH、氯离子的控制，为进一步提高水的浓缩倍数创造条件，从而减少补水和排污，达到节约用水提高循环水重复利用率的目的。同时二氧化氯的实际杀菌效率不像次氯酸钠、液氯那样受PH值影响这么大。由于其优良的杀菌和控制黏泥生长的性能，越来越广泛地应用于循环水、污水甚至饮用水处理系统。在中石化系统内的镇海炼化、扬子公司、燕山石化等单位有的已经在应用二氧化氯杀菌技术，有的正在进行技术改造。 二、工艺流程的设计 透过对二氧化氯无论是气态还是液态都不稳定、极易分解的特性的了解，不难发现该杀菌剂不适合长途运输，只能在现场进行配置，现场投加。这样既能减少安全隐患，又能降低有效杀菌成分的分解，保证杀菌灭藻的效果。于是我们采取现场建设加药间，放置反应装置、铺设加药管线。计量泵定量的从原料罐中准确抽取稳定性二氧化氯溶液和活化剂加入到反应器内，为了达到均衡、持续有效的杀菌灭藻的效果，使稳定性二氧化氯连续活化后自动连续注入加药口，从而使加药量恒定，有效杀菌成分混合均匀。 三、关键设备的选型与设计 3.1加药泵的选型 为了既能确保杀菌效果，又能避免造成不必要的浪费，能够准确计量药剂的加入量的隔膜计量泵自然而然的成为首选，同时结合药剂的自身特性根据循环水保有量、循环量及细菌控制指标等从理论上计算二氧化氯加入量，同时参考类似装置的经验值，然后将夏季藻类、细菌繁殖速度快需要更多的杀菌剂剂量。综合考虑上诉因素，选择适当的计量泵量程。 3.2反应器的设计 根据试验发现二氧化氯的活化反应时间只有在15分钟以上才能充分发挥它的最佳杀菌效果。同时为了使稳定性二氧化氯与活化剂充分混合，增强活化效果，降低药剂损耗量，节约成本方面考虑，将反应器设计成塔式，使稳定性二氧化氯原料和活化剂从底部进入反应器，活化后的成分从反应器顶部排出，这样既能确保反应时间，又能使稳定性二氧化氯溶液和活化剂溶液混合均匀。 3.3射流器的选型 由于活化后的二氧化氯是气液两相共存，怎样合理、有效的注入二氧化氯就成了困扰大家的一个难题。在以往的经验中，有些装置采用隔膜泵，结果发现由于有气相存在，导致加入量极不均衡，同时隔膜泵的膜片也因空转，极易破损，而且长时间的空转，严重时甚至引起隔膜泵电机线圈的烧毁，大大的降低隔膜泵的使用寿命。因此我们在设计时考虑借鉴液氯的投加方式，虽然二氧化氯气液共存与液氯的纯气相略有不同，但是通过改变水射器的喉径，提高抽吸力来增加抽入量来进行解决。同时通过水射器的抽吸，使反应器运行在微负压的状态下，这样既能保证安全，同时有利于减少因设备管线中的跑冒滴漏及二氧化氯的挥发所带来的刺激性气味，保护环境。其次，当存在多个加入点的时候，也因为水射器出口流体呈正压和较大流量的特点而能够比较容易的做到精确计量，准确投加。 四、材质的选择 由于稳定性二氧化氯需要配合使用活化剂进行现场配置，又因稳定性二氧化氯溶液和活化剂溶液的加入量及浓度的不同，及两者混合的不够均匀，从而使得活化后的二氧化氯溶液既有可能呈酸性，也有可能呈碱性。同时二氧化氯溶液作为一种氧化性杀菌剂，具有很强的氧化性，考虑到二氧化氯溶液及不稳定，极易分解，产生大量的游离氯和氯离子，从而导致在材料的选择上增加很多的限制性。结合上述条件，由于有大量地氯离子的存在，极易引起不锈钢材质的点蚀，同时考虑到活化过程中的强酸、碱性，那么仅供选择的常用材料也就只剩下以UPVC为代表的塑料材料、钢塑料、玻璃钢材料。结合经济性和加工工艺等因素，钢内衬四氟、PPS、PE等塑料材质后的价格比其它两种材料贵近20倍，同时由于反应器体积小、内部装有塔盘等构件，使内衬工艺极其复杂；因此不予考虑。同时也因为有内部塔盘等构件，使得玻璃钢无法透过一次成型加工，同时由于玻璃钢不能焊接的特点，我们只能考虑其他材料。最后考虑到UPVC的强度及良好的抗老化性优于PVC、PE等材质，于是我们最终选择UPVC。同时为了考虑反应器要承受一定的压力，我们决定通过在UPVC罐体外部缠绕玻璃钢来增强抗压强度。 参考文献： 1.周本省.工业水处理技术M.北京. 化工工业出版社.2011 2.雷仲存，钱凯，刘念华.工业水处理原理及应用M.北京.化学工业出版社环境科学与工程出版中心.2003 3.马双忱，郭铁甲，苏敏. 循环冷却水系统提高浓缩倍率节水途径分析J 工业水处理 2010,2：1-3 4.谢承卫，高弦.二氧化氯发生及应用研究J.贵州大学学报，2003，20：383-387. 5.林远球.二氧化氯制备工艺的发展与选型J.纸和造纸，1996：47-48 6.陈亚鹏，霍鹏，黄永茂，齐广辉.二氧化氯发生器在二次供水消毒系统中的应用J. 工业水处理 2009,1：84-86