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二氧化氯在水厂的应用

八、盐酸:
高浓度盐酸对鼻粘膜和结膜有刺激作用,会出现角膜浑浊,嘶哑,窒息感,胸痛,鼻炎,咳嗽,有时痰中带血,盐酸雾可导致眼脸部皮肤剧烈疼痛,如发生事故,应立即将受伤者移到新鲜空气处输氧,清洗眼睛和鼻,并用2%的苏打水漱口,浓盐酸溅到皮肤上,应立即用大量水冲洗5-10分钟,在烧伤表面涂上苏打浆,严重者送医院治疗。
操作人员工作时要穿耐酸工作服、穿长统胶靴、戴防护眼镜、口罩、橡胶手套、袖套、围裙以保护呼吸器官和皮肤,工作人员应每半年体检一次,纯盐酸无色,工业品因含有铁、氯等杂质略带微黄色,相对密度1.160,氯化氢熔点-114.8℃,沸点-84.9℃,失火时,可用水砂土和二氧化碳灭火器扑救。

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其它二氧化氯生产方法
一、亚氯酸钠+盐酸分解法:
5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O (反应方程式)
①        优点:工艺简单,设备容易操作及维护。产生物中二氧化氯纯度高的优点。
②        缺点:(1)成本较高。
        (2)为达到95%的高产率,盐酸过量,使出口药液的pH值小于1。
                        (3)盐酸需要大量储备。
产生1吨ClO2理论上需  NaClO3  1.67吨  纯盐酸  0.53吨。
盐酸—亚氯酸盐法(亚氯酸盐自身氧化法)在PH值低于3.5的条件下,亚氯酸会产生岐化反应而生成二氧化氯常用盐酸与亚氯酸钠制取,反应式如下:
5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O
上式中将亚氯酸钠中的氯转化成二氧化氯的理论转化率为80%,但是按照实际反应获得的二氧化氯计算产率,往往可以超过该理论值。制取二氧化氯时,要注意盐酸与亚氯酸钠的浓度控制。反应物浓度过高(如何使32%

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的浓盐酸和高于24%的亚氯酸钠)会发生爆炸。常用的盐酸浓度为9%,亚氯酸钠的浓度7.5%。二氧化氯的生成速度和产率与pH值有很大关系,当pH值分别为2和5时,二氧化氯的产率分别为70%和85%,但pH值较高时的反应速度却很慢,反应时间和温度有关,一般约5—20min、20—60℃。通常要求使用的盐酸过量,实践中使用的盐酸常常是化学计算值的3—4倍,也有观点认为过量27%。即可获得约95%的产率,通常本法反应速度较慢酸用量大,产品中常常带有一定量的剩余盐酸,还可能因副反应产生氯酸。
  亚氯酸钠的使用:
亚氯酸钠是一种雪片状的盐,有强氧化性,存放在密闭的铁筒内亚氯酸钠在封闭或溶液状态下是稳定的,但在有机物存在时十分易燃,因此不能允其溶液在地上干燥,必须用水冲洗,尽量不溅起水花,不能与木屑、有机物、磷、炭、硫等物质接触。
   工业用亚氯酸钠的纯度为50%—80%是橙褐色溶液20℃时最大溶解度约为550g/L,但水溶液浓度超过30%也会爆炸,亚氯酸钠溶液在常温常压下具有化学稳定性(微碱)具有稳定性,工业用的亚氯酸钠溶液的浓度约24%—25%(300 g/L左右)。
雪片状松散的亚氯酸钠可以刮刨,称量,操作接触无健康危险(但有毒不能入口)操作者应使用橡胶的手套和工作服,如亚氯酸钠落入衣物或其他可燃物中时,应立即将其浸入水中,或马上移到空旷处烧掉。
亚氯酸钠固体或溶液可储存在用环氧树脂,聚丙烯、乙烯基酯、聚氯乙烯、聚乙烯、玻璃、陶瓷或钼不锈钢制造的容器内。决不允许亚氯酸钠

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粉末与纤维、纸和木材等有机物质接触,未稀释的亚氯酸钠溶液不能与浓酸混合。
亚氯酸钠的库房应避光,通风干燥,设置有快速冲洗设施,不允许有高温源和明火,也不能从事维修工作。
各药剂应分别设置单间存放,严禁混合存放。
在商业氯酸盐产品,一般都含有一定数量的氯酸盐杂质,亚氯酸盐的不适当储存方式以及过长的储存时间,都会增加原料中的氯酸盐的含量。
NaClO2=NaClO3+O2 或 2NaClO2=NaClO3+NaCl

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二、浓硫酸分解法:
NaClO3+1/2H202+H2SO4=ClO2+NaHSO4+H2O+1/2O2
在酸度不同时,反应后硫酸盐副产物不同及二氧化氯产量也不同。
2-5N    2NaClO3+H2SO4+H2O2=2ClO2+Na2SO4+2H2O+O2
5-11N   2NaClO3+H2SO4+H2O2=6ClO2+2Na3H(SO4)2+6H2O+3O2
11N以上 2NaClO3+H2SO4+H2O2=2ClO2+2NaHSO4+2H2O+O2

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过氧化氢(H2O2)主要性质及危害
过氧化氢又称双氧水,是氢的过氧化物。纯过氧化氢是一种不可燃的油状无色液体,相对密度1.4067(25℃),熔点— 0.43℃ ,沸点150.2℃ ;30%过氧化氢溶液的密度为1.11g/cm3,熔点— 0.89℃  ,沸点为151.4℃ 。
过氧化氢溶于水,醇与醚,在常温时可以与水以任意比例混合;从一般意义上讲过氧化氢对人体无害。
过氧化氢是比原子态氧更强的氧化剂,当pH较高时,其氧化势甚至高于臭氧。
浓过氧化氢是与易燃物,有机物接触能一起剧烈的燃烧,与金属物(如铜,铁等)接触。受热或日光暴晒时会分解爆炸。
过氧化氢溶液为无色透明液体,很不稳定,放置时渐渐分解为氧及水。影响氧化氢分解的因素主要如下:
a)        温度  过氧化氢在较低温度和较高纯度时比较稳定。但是纯过氧化氢加热到153℃或更高温度时,便会发生猛烈爆炸性分解。在较低的温度下,分解作用平稳进行:
b)        pH  介质的酸碱性对过氧化氢的稳定性有很大的影响。酸性条件下过氧化氢性质稳定,氧化速度较慢;在碱性介质中过氧化氢很不稳定,分解速度和作为氧化剂的反应速度都很快。
c)        杂质  金属催化杂质是影响过氧化氢分解的重要因素。很多金属离子如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等都能加速过氧化氢的分解。二氧化锰与高浓度过氧化氢作用能引起爆炸。工业级过氧化氢中含有较多的金属杂质,必须加入较大量的稳定剂来还原和络合金属离子,抑制杂质的催化作用。
d)        光波长为320~~~380nm的光能使过氧化氢分解速度加快。
市售的过氧化氢是它的30%或3%的水溶液。可应用于医药卫生、食品、电子、电镀、化工合成等领域。
高浓度的过氧化氢是有腐蚀性;例如30%的过氧化氢对皮肤有强烈刺激性,使表皮起泡、严重损伤眼睛和黏膜,产生漂白作用和灼烧感觉。过氧化氢蒸汽进入呼吸系统后会刺激气管和肺部,引发炎症,可导致器官严重受损。从消化道摄入过氧化氢会产生胸腹痛,呼吸困难,呕吐,发热、结膜皮肤出血等症。个别人摄入过氧化氢会产生视力障碍、痉挛和清度瘫痪。

硫酸
硫酸为透明、无色、无嗅的油状液体,有杂质颜色会变深甚至发黑,分子式H2SO4,分子量98.08。相对密度凝固点也随其含量变化而不同。相对密度1.841(96-98%)凝固点10.35℃(100%)、3℃(98%)、
-32℃(93%)、-38℃(78%)、-44℃(74%)-64℃(65%)。沸点290℃,蒸气压0.13KPa(145.8℃),对水有很大亲和力。从空气和有机物中吸收水分。与水、醇混合产生大量热,体积缩小。加热到340℃ 分解成三氧化硫和水。
  车间空气标准:中国MAC硫酸及三氧化硫2mg/m3
危害:硫酸GB8.1类81007原铁规:一级无机酸性腐蚀物品。
储运条件:单独通风,干燥和阴凉的地方,避免日光直射,远离火源罐区四周有围堤,防止泄漏。
工作人员必须穿戴橡皮围裙、长筒靴,手套及防护眼睛。
仓库附近有水源。
高锰酸钾

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一、高锰酸钾的主要性质:
    固态的高锰酸钾是紫色粒状或针状晶体,有蓝色金属光泽,无臭味,不易溶解。
    高锰酸钾的水溶液为紫色,有甜涩味,容易因光照分解,二氧化锰和其它杂质条件的催化作用而分解,产生粽色的二氧化锰沉淀。
    高锰酸钾在酸性条件下是强氧化剂,能氧化水中的大部分有机质,在中性和碱性条件下能分解成二氧化锰并放出活性氧。
    高锰酸钾固体大量储存时有燃烧的危险,溶液和干态物质在与有机物或易氧化物质接触时可能分爆炸。
二、高锰酸钾的应用特点:
据Banerjea实验,在普通情况下2mg/L,深度24h接触间时可获得满意的消毒,相当于CT值2880min.mg/L。但高锰酸钾的消毒能力要逊色于臭氧和氯,接触时间需要很长。
高锰酸钾用于水的消毒特点:
优点:(1)高锰酸钾可以用来氧化吸附由氧和引起臭味的有机物,可以与许多水中的杂质如二价铁、锰、硫、氰、酚等反应,由于有机物被氧化,因此会减少处理水中THM,氯酚和其它氧化消素副产物的产生,使水的致突变活性大大降低。
(2)采用高锰酸钾消毒的水不会产生嗅、味和有毒的消毒副产物。
(3)、能够杀灭很多门类的藻类和微生物,甚至部分原生物和蠕虫。
(4)、投加和检测比较方便。
(5)、反应产物为水合的二氧化锰,它有一定的吸附和助凝作用。
(6)、高锰酸钾可以和活性炭联用,两者都有去除氯代物前驱物质的作用。联用时对水中有机物的去除效率远高于其各自单独使用的效率,但使用时应注意,由于活性炭会还原高锰酸钾,所以两者不宜同时使用。
缺点:(1)、接触时间长。(特别适合长距离输送的预氧化)
(2)、投加过量会引起出厂水色度升高。长期过量投加,反应产物水含二氧化锰易使滤料板结。
(3)、高锰酸钾价格较贵。
三、高锰酸钾除藻:
利用高锰酸钾除藻也有较好的效果,对碱性水的除藻效果优于中性或酸性水。一般高锰酸钾投加量为1–3mg/L、接触时间不少于2h以上。如果预氧化过程中高锰酸钾投量过,可能会穿透滤池而进入配水管网,出现“黑水”现象,而且出水的含锰量增加,有可能不符合生活饮用水水质标准。过剩的高锰酸钾可在沉淀池中去除,只要淡红色已在池内消失,高锰酸钾就不会进入滤池。
有时也可投加粉末活性碳去除过剩的高锰酸钾,其投加点应在高锰酸钾氧化反应完成以后,以免相互作用而降低除藻效果,但是粉末活性碳也可能穿透滤池而进入配水管网,宜在滤速上加以控制。
采用高锰酸盐复合药剂或高锰酸钾作为预氧化剂,所取得的除藻效果优于单纯混凝效果,它可以显著降低水中的U254值,也就是破坏水中的有机物结构,同时它还能消除由藻细胞分泌的部分臭味物质,对藻毒素MC,高锰酸盐的去除率可以达到60%。马军等认为它所形成的新生态水合二氧化锰对含藻水的混凝具有明显的促进作用,新水合二氧化锰能够吸附水中藻类,从而增加藻在水中的沉淀速度,形成相对较密实的絮体。预氯化常用于水处理工艺中,以杀死藻类,是单一的氧化作用,而高锰酸盐预氧化能是氧化和新生态水合二氧化锰吸附的协同作用。
高锰酸钾对水中浮游生物有显著影响,一高锰酸钾可使微生物失去运动活性;二是在高锰酸钾作用下,微生物细胞可分泌出生化聚合物。
二氧化氯附属设备工作原理
一、        计量泵基本工作原理:
   计量泵主要由动力驱动,流体输送和调节控制三部分组成,动力驱动装置经由机械联杆系统带动流体输送隔膜实现往复运动,隔膜于冲

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二氧化氯附属设备工作原理
一、        计量泵基本工作原理:
   计量泵主要由动力驱动,流体输送和调节控制三部分组成,动力驱动装置经由机械联杆系统带动流体输送隔膜实现往复运动,隔膜于冲程的前半周将被输送流体吸入并于后半周将流体排出泵头,所以改变冲程的往复运动频率或每一次往复运动的冲程长度即可达到调节流体输送量的目的。
二、        隔膜式计量泵工作原理:
  隔膜计量泵利用特殊设计加工的柔性隔膜取代活塞,在驱动机构作用下实现往复运动,完成吸入——排出过程,由于隔膜泵的隔离作用,在结构上真正实现了被计量流体与驱动润滑机构之间的隔离。
三、        液压式隔膜计量泵工作原理:
   液压驱动式隔膜泵采用了液压平均地驱动隔膜,克服了机械直接驱动方式下泵隔膜受力,过分集中的缺点,提升了隔膜寿命和工作压力上限。
四、        背压阀的作用:
背压阀能够在计量泵的出口保持一定的压力,确保计量精度。同时也防止工艺压力低于吸入压力时产生虹吸。在泵的排出冲程,压力作用于隔膜,将起抬离泵座,从而使计量的物料通过背压阀。当排出流量减小到零时(吸入冲程),隔膜复位,将泵出口和阀门之间的低压物料与外界隔离,从而在泵的出口单向阀保持一个恒定压力。
五、        背压阀的调节注意事项:
(1)        背压阀压力不能超过计量泵的最大工作压力。
(2)        当计量泵的吸液端有压力时,泵排出端的压力至少要比吸入端压力高1bar。(1bar ≈1kg/cm3)
六、        脉动阻尼器工作原理:
在恒定温度下容器中一定量的气体的绝对压力回其空积成反比。脉动阻尼器由装有可挠弹性内胆的压力容器组成。此内胆的上部腔中的压缩气体和下部腔中的被输送的流体隔离开。当计量泵进入排出行程,被输送的液体被压入管器,使得管路压力升高,如果此压力超过脉动阻尼器上所预

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如果此压力超过脉动阻尼器上所预充的压力,在排出行程的剩余物料被压入阻尼器,内胆被物料压着向上运动直到气体和被输送的流体压力平衡,此容积通常为泵行程容积的一半,当泵排出行程结束,在泵的吸入行程,管路压力下降并保持低值,定段时间,气体腔中的压力大于管路压力,于是,内胆被气体压回其原始的位置,并将物料压回管路中,通过这种方式在每个完整的泵循环里,泵每个行程中过多的流量由阻尼器吸收又回到管路中从而有效地缓和了被输流体的脉动流动,使流动状态接近于层流状态。
      
七、计量泵的使用与维护:
1、        流量调整:
可采用两种方法调节吐出量,即: 调节冲程频率和调节冲程距离。大多数情况采用调节频率的方法。(建议冲程范围在40~100%之间调整。当泵没有处于工作状态时,不要旋动冲程长度调节旋钮。)
2         故障原因和故障排除:
   故    障            原    因        故障的排除


不能吸液        1、        吸入管中有空气吸入
2、        没安装阀垫片
3、        阀的安装方向错误
4、        泵发生了气锁
5、        泵的冲程距离太短
6、        进出单向阀异物堵塞
7、        阀球卡在阀座上        1、        正确配管

2、        安装阀垫片
3、        从新安装阀

4、        进行排气操作
5、        使泵在冲程距离为100%下运行,重新设置冲程距离
6、        拆开、检查和清洁
7、        拆开、检查和清洁

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二氧化氯分解最快的光380nm的近紫外线。

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有效氯的来源:CLO2为CL2的2.63倍。CLO2+4H++5e=Cl-+2H2O
                           5*35.453/67.453*100%=263%

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谢谢啦,拿回去慢慢看

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二氧化氯的出口余量稳定性取决于滤后水质、混合条件及清水池停留时间等因素。
⑴、        如果滤后水质没有消耗氧化剂的物质或稍有余量二次投加量将较少。如果需氧化物质较多必然加大投加量,所以滤后水质的稳定是影响出口余量稳定的重要因素。(某某水厂出口余二氧化氯8点和14点差距较大,主要原因二氧化氯在沉淀池、滤池的遇光分解,造成的沉后、滤后余二氧化氯不稳定。白天滤后0mg/L晚上0.09mg/L)
⑵、        在XX水厂清池连接管的两个投加点是管式投加,所以对流速、距离有一定的要求(流速不小于1米/秒 直管段为管线直径50–100倍)。现达不到水力要求。
⑶、因二氧化氯的化学性质不稳定自身分解,所以在清水池的停留时间不宜过长。(国家标准规定二氧化氯与水接触30分钟后就可以。)水库水厂有四个清水池有四条进水管线,因每套净水构筑物的处理水量不同,必然造成各部水在清水池的停留时间不同。而水库水厂没有吸水间,外输泵直接吸中间两个清水池的水,这样必然加剧了这种情况,由其二期、三期的水只能做一期水的补偿,停留时间更长。而二氧化氯静态衰减结果表明,二氧化氯浓度降低的大部分(50%--60%)发生在与水接触的10min内,在与水接触10min后的1天内,二氧化氯浓度降低了20%--40%。实际在清水池的衰减速度更快。



      以上仅为个人观点,不当之处请批评指正。

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