二氧化氯發生器在電廠循環水中的應用

一、前言

　　隨著電廠冷卻水用量的不斷增大，采用循環運行及其水質穩定技術已日益受到人們普遍重視。在電廠循環冷卻水系統中，細菌、真菌、藻類、原生動物等微生物，利用水中溶解的營養源，繁衍增殖，並以這些微生物爲主體，混雜泥砂、無機物和塵土等，形成生物粘泥附著與堆積，産生粘泥故障，輕微時引起管道堵塞，增加水流阻力，造成換熱效率降低，嚴重的造成孔蝕，可使管道穿孔，報廢設備。藻類也容易在涼水塔和涼水池中大量繁殖引起配水管道阻塞。近年來，有機聚電解質和有機磷酸酯等高效複合式緩蝕阻垢劑的開發，又使冷卻水的循環運行已從酸性環境運行轉變爲堿性環境運行。電廠循環冷卻水堿性運行和水質穩定藥劑的複配，不斷地提高了系統的緩蝕阻垢能力，降低了系統的腐蝕。但堿性配方中許多藥劑都是微生物營養劑，由此也加劇了細菌和藻類的繁殖，同時氯氣等殺生劑在堿性系統中的殺生效果卻大爲下降。這樣，微生物控制便成爲制約電廠循環冷卻水設備能否正常運行的主要因素。另外，氯氣等其他殺生劑消毒時産生的氯代有機物給環境帶來的二次汙染又額外增加了汙水處理費用。因此，在節水、節能、環境保護要求日益提高的情況下，就迫切需要開發應用電廠循環冷卻水堿性運行條件下的安全高效無副作用的消毒劑對其進行殺菌除藻處理。　　

二、二氧化氯簡介

　　二氧化氯是被聯合國醫藥衛生組織（ WHO）認可的新一代高效、廣譜、安全的無公害殺菌消毒劑。它是一種黃綠色的氣體，沸點11℃，與氯氣有類似的性質，且極不穩定，很難貯存和運輸，但其在水中卻比較穩定，不水解、不聚合。通常，在水中的溶解度爲6-8g/L，是氯的5倍。二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力，可有效氧化細胞中含巯基的酶，還可快速地抑制微生物蛋白質的合成來破壞原菌和真菌、病毒等。在氧化作用的同時，不伴隨氯化作用而産生鹵代烴等有機致癌物，其殘留生物成分爲無毒的無機物。它的氧化能力是氯氣的2.5倍以上。由于它在水中不水解，其殺生效果還不受PH值的影響，因此它比較適合于循環冷卻水堿性運行環境下的殺生處理。

三、二氧化氯的投加方式

　　二氧化氯的投加方式一般采用水射器注入法，這時循環系統內不應有壓力存在（<0.05MPa），且需有不小于0.2MPa的壓力水源存在，將二氧化氯發生器的發生液出口管，伸到電廠循環冷卻水池下面循環水泵進水口附近水域。工藝框圖如下：

當系統內壓力較高時，可使用帶隔膜計量泵的BNK-J型二氧化氯發生器，設備本身可産生0.5Mpa以上的壓力，工藝框圖如下：

二氧化氯在電廠循環冷卻水中的用法多種多樣，用量也因用法不一而各有不同，其投加量與諸多因素如系統狀況、濃縮倍數、地區氣候、水溫、投加周期、泄漏進系統的還原性物質和所用的水處理劑有關。正常情況下，采用定期投加進行正常性殺菌處理，投加周期長，投加量相應提高，最長時可維持5-6天。而當水質惡化，微生物大量繁殖時，可采取不定期（如幾周一次至數月一次）沖擊性投加，這樣可以有效地控制系統的細菌、藻類和粘泥，這比投加其他非氧化性殺生劑要有效和經濟的多。

 四、二氧化氯的用法與用量（附表）

　　二氧化氯在電廠循環冷卻水中的用法與用量 

应用方法	投加方式	投加浓度	作用及优点
作主体杀菌剂取代氯等其他杀菌剂	正常投加 　　夏天每2-3天加一次. 　　冬天每3-5天加一次. 　　冲击式投加夏季2周一次，冬季一月一次。	正常投加 0.5-1ppm 冲击式 2-3ppm	特别适合高PH值下冷却水杀菌灭藻、粘泥控制，正常投加能控制细菌，冲击式投加主要控制藻类及粘泥，用法适当既可有效控制系统，又可减少非氧化性杀菌剂用量，同时减少水费简化操作及管理.
与氯协同杀菌	在加氯时少量加入以提高杀菌效果	在加氯同时投加0.1-0.5ppm	在提高杀菌力的同时，减少氯用量，减少氯危害。
作氯的补充杀菌药剂	在加不上氯时投加二氧化氯或在系统菌藻超标时使用	正常投加与冲击式投加相合 正常0.5-1pp 冲击2-3ppm	系统泄露或菌藻超标时，氯无法控制的状况下，改用二氧化氯投加 即可有效控制系统。
作系统粘泥控制剂	冲击式投加，夏季每两周一次，冬季每一月一次，或在粘泥超标时加	投加浓度 3-5 ppm	有效控制系统粘泥，提高系统换热效果减少粘泥故障。
作系统的灭藻剂	在系统藻类繁茂时，冲击式最好喷淋式每两天一次加3-5次	冲击式投加5-10ppm	可以迅速杀死藻类，净化系统。
作系统停开车前清洗剥粘泥	冲击式加、在停车或开车前加2-3次.	投加浓度 3-5ppm	停车前剥粘泥可减少清洗剂用量、减少系统腐蚀，开车前投加减少非氧化剂等其他杀菌剂用量。

五、結論

　　控制電廠循環冷卻水中微生物生長通行的方法是添加殺菌除藻劑，以前較常用的消毒劑是液氯，由于目前循環水處理劑采用的是堿性磷系配方，PH大于8，加上水質穩定劑的使用，循環水水質往往較差，此時氯氣的殺生效果大大降低，而使用二氧化氯則可取得較好的滅菌效果。它有如下優點：
　　
　　1、二氧化氯殺生效果好、用量少、作用快，一般只需0.5ppm濃度即可快速殺死和抑制細菌生産，1ppm濃度以上殺滅細菌的時間只需5分鍾；可以單獨長期使用而不發生抗藥性。

　　2、二氧化氯在水中以溶解的氣體存在而不與水發生反應，它的分解産物爲HCIO和“O”（新生態氧），既具有雙重氧化作用，又不受PH值影響，它在PH值（3-9）的範圍內都具有優異的殺生效果，而氯氣在水中水解爲HCIO和CIO-，在堿性條件下以CIO-爲主，CIO-的殺生效果是HCIO的1/20以下，因而氯氣只適合在酸性條件下殺生。

　　3、二氧化氯殺生維持時間長，氯氣殺生一般超過12小時就無效果，實驗表明1ppm的二氧化氯48小時後仍能維持殺生率95%以上。

　　4、二氧化氯不與氨和氨基化合物反應，殺菌效果和用量不受氨存在的影響，而氯殺生時，在有氨存在時會反應生成氯胺，不僅效果大爲下降，而且增加了氯消耗，在系統氨泄露時，還有加不上氯的危害，因此二氧化氯也特別適合于合成氨廠和煉油廠等的循環冷卻水處理系統。

　　5、二氧化氯對有機物的降解作用遠遠大于氯氣，它不發生氯代反應而是發生氧化反應使有機物氧化爲無機物，而氯卻只發生氯代反應形成有毒的致癌致畸的氯代有機物。

　　6、二氧化氯不僅能夠殺死一般的細菌，而且對真菌、病毒、孢子、藻類等微生物都有極強的殺滅作用，因此二氧化氯更適合作循環冷卻水系統的滅藻劑和微生物粘泥控制劑。

　　7、二氧化氯在電廠循環冷卻水系統中，對水質穩定劑不産生影響，即使在高溫時，也不影響水質穩定劑的緩蝕阻垢效果；溫度越高，二氧化氯的殺菌能力越強，這一點使得二氧化氯更加適合作爲電廠循環冷卻水的殺生劑。

　　參考文獻：

　　二氧化氯研究進展 (中國消毒學雜志1997.1 )

　　穩定性二氧化氯應用手冊(上海科技出版社1993 )

　　二氧化氯在工業循環冷卻水中的應用(高秀軍。全國二氧化氯研討會論文集2001 )