二氧化氯在工业冷却水处理中的实际应用
摘 要：近几年来，二氧化氯（CLO2）由于其优良的消杀特性以及发生成本也在不断下降，因此越来越引起各 行各业水处理厂家的重視，实际使用单位也越来越多。实际使用结果表明：用二氧化氯作工业循环冷却水处理的杀生剂，无论在 效果上、操作上、安全上及费用上都有取代氯系杀生剂和非氧化性杀生剂的趋势。我们根据实际应用的资料和经验，把二氧化氯 在循环冷却水处理中的实际应用作一概括性的介绍。
1 二氧化氯的投加方式
由于二氧化氯（CLO2 ）杀菌果好、持续作 用时间长，因此通常可采用定期投加的方式。实际应用的跟踪试验表明：投加二氧化氯后最大杀菌率常常在投加后的1~3天时出现 。实验室试验中，二氧化氯维持99%以上异养菌杀菌率的天数有时 达到5天左右。二氧化氯投加周期和投加量与系统状况、浓缩倍数、水温、所用水处理剂及水体中还原性物质的多少等有关。通常 二氧化氯的投加周期为3~5天，长的也有达到一周的。投加量大， 投加周期就可以长一些。
二氧化氯 不仅能强力杀菌，而且控制藻类和粘泥也十分有效，这是氯气消 毒所不能比拟的。二氧化氯作冲击性投加主要用于剥泥和迅速扭 转水质恶化的状况，这方面也常常比在非氧化性杀菌剂（如烷基二甲基季铵盐——1227等）高出一筹。
当二氧化氯作为主杀生剂投加时，可以定期或不定期地辅以 投加少量氯气来增强协同消杀作用，减少杀生剂用量和维持余氯 。在氯源紧张、价高的地区也可不辅加氯气，而全部用二氧化氯作杀生剂。
二氧化氯作为辅助杀生 剂投加的情况，主要用于氯源价廉易得可作为日常主杀生剂的地 区。当加氯后效果不明显或加不上氯时，可以定期或不定期辅加 二氧化氯以控制水质恶化或维持杀生效果。
二氧化氯与氯同时或交替使用不仅费用上可有明显的节约，而且可以获得更好的杀生效果，还可以削弱微生物的抗药性 以及减少水体中三卤甲烷（THM）等致癌物质的生成量，提高排水 的安全性。
2 二氧化氯的投加量
二氧化氯的投加量也与诸多因素有关，如系统状况、投加周期、泄漏进系统的还原性物质等。一 般情况下，定期投加用于正常性杀菌处理时，二氧化氯的投加量 约为0.4~0.6mg/L，若折合成含2%CLO2的稳定性二氧化 氯溶液——简称“商品液” 则为20~30mg/L，投加周期长，投加量也相应提高。例如3天投加一次时，CLO2商品液投 加量为25mg/L若改为5~6天投加一次，则投加量要达到50mg/L。当 辅以投加氯气时二氧化氯投加量可视加氯量大小而作相应的减少。
当水质恶化，微生物大量繁殖时，可以定期（如几周或1个月一次）加量或冲击性投加二氧化氯，投加量 通常在0.6~1.2mg/L CLO2左右，折合成CLO2商品液为30~60mg/ L。由于二氧化氯优异的杀菌灭藻性能以及实际使用时表现出来的 优良的控制生物粘泥的作用，使二氧化氯可以全部或大部分取代价格高、用量大的非氧化性杀生剂，这类杀生剂作冲击性投加时 ，其商品投加量常常在100 mg/L以上。
3 二氧化氯的杀生效果
(1) 扬子石化和齐鲁石化公司的几个循环冷却水 处理厂，在夏季采用3天投加一次CLO2商品液20mg/L ，每月一次投加CLO2商品液60mg/L，细菌总数一般维 持在103个/mL左右，处理效果非常显著。
(2)某化工总厂30 吨合成氨循环冷却水处理，原来以CL2杀菌为主，当 水质恶化时，即使每班投加75mg/LCL2，余氯仍常常达不到指标；于是再冲击性投加1227阳离子表面活性剂，投加量高 达100mg/L但效果仍旧很差，即使频繁投加1227，余氯还是不达标 而费用骤增。后改用每月冲击性投加CLO2商品液30mg /L，每班再辅以投加10mg/L的CL2，余氯即可达标， 细菌数也由原来的106个/mL下降到103个 /mL，到第5天时异养菌杀菌率还维持在99%以上。
(3) 某 合成氨厂3天一次投加二氧化氯，每次投加商品液35mg/L，连续投 加4次后停药一段时间，夏季停1周，冬季停4周，如此循环投加，细菌总数可控制在105个/mL以下。
(4) 某石化公司烷基苯厂 隔周投加一次CIO2商品液70mg/L，隔周投加一次季胺 盐类杀生剂50~100mg/L，二者交替使用，细菌总数可控制在103~104个/mL。
(5) 某石化总厂2.5 万吨/年C5分离装置循环水厂停车前进行清洗剥离操作，冲击性投加CIO21.7~2.0mg/L，在基本不排污的情况下循环24小 时。投药前循环水浊度5mg/L，C5112mg/L，总铁0.4m g/L 投药24小时后浊度上升到35mg/L，总铁53.6mg/L，水体明显变 浑，可见二氧化氯的除铁、清洗剥泥效果很明显。
由上述可见，对于不同的处理目的和要 求及不同的系统状况，通过现场调整，可以设计出适合本系统的 杀生剂最佳投加方案，达到既取得明显处理效果又节约费用的目的。
4 费用核算
目前水处理用 含2% 的CLO2稳定性二氧化氯溶液价格在10元/公斤左 右，液氯的平均价格上升到约3元/公斤，但于二氧化氯投加量少、投加周期长，并可取代价格达12元/公斤左右的1227等非氧化性 杀生剂，因此在取得相同效果的情况下所需费用就明显减少。作冲击性投加时，每千吨保有水量的CLO2 商品液投 加量为30~60kg，费用为300~600元/千吨；而1227的投加量为100kg /kt，费用为1000~1200元/千吨，因此用二氧化氯杀生可节约费用5 0~75%。对于合成氨厂，由于使用二氧化氯作冲击性投加或辅助投 加，日常的加氯量可减少50~70%，加氯周期可延长一倍左右，这 样也可节约50~75%的液氯。
对于石化厂，每千吨保有水量按每月一次投加二氧化氯商品液20 kg/kt， 每月共计投加240 kg/ktCLO2商品液，费用为2400元/ 千吨 .月。扬子石化烯烃厂循环冷却水处理按此方案投加，细菌 总数控制在103个/mL左右，每年费用约16万元；而原 来CL2与1227作杀生剂，每年费用为21万元。改用CIO 2后节支23%。上述每年千吨水量的处理费用若改用我厂生产的二 氧化氯发生器，则每月费用仅为100元/千吨 .月 。
某石化厂供水车间循环冷却水处 理原来每日投加CL240kg，每二周投加1227计500kg，每月费用为1 .38万元。改用二氧化氯后，每月CLO2商品液投加量为1200kg，按8元/公斤计，每月费用为0.96万元，可节支0.42万 元/月，年节支5万元。
当前专家们 都认为控制微生物仍然是化肥厂和炼油厂水处理的关键，特别是 在采用碱性水处理剂配方时。而用二氧化氯作这类冷却水的杀生 剂特别有效，而且费用上也比用CL2和1227经济得多 。
5 投加操作
由于二氧化氯投加量少、加注时间短、投加周期长 ，相应地减少了总投加工作量，减轻了劳动强度。
稳定性二氧化氯商品溶液使用时需用活化剂活化15分钟后再投入 系统中。若在敞开的容器中活化与加注，会有大量CLO2气体逸散出来，不仅造成了损失、污染了环境，而且对操作人员的上呼吸道有较强的刺激，有害于健康。美国规定空气中二氧 化氯允许排放限值为0.3mg/m3 ，短期接触限为0.9mg/m3。为了保障操作人员的安全与健康，保护环境，我们专门开发生产了二氧化氯活化加注设备。可做到无 二氧化氯泄漏的情况下进行活化和将二氧化氯活化液迅速有效地 加注到系统中去，可以连续加注（如芜湖自来水公司），也可间歇与冲击性加注（如在扬子石化公司），操作简便、安全可*，深 受用户欢迎。
6 余氯的现场测定
水体中二氧化氯剩余量的分析测 试方法与氯相同。当用连邻甲苯胺目视比色法时，同样浓度的CLO 2所产生的黄色比CL2的余氯颜色约浅一半，故比色后要把余氯的读数乘以1.9。
用亚铁DPD（N，D一二乙基一对苯二胺）目 视比色法可测定CL2，也可测定CLO2，二者颜色深浅也相差近一倍。由于显色为鲜艳、稳定的红色，因此 目视比色结果更为准确，并且可较好地区分游离有效氯和结合有 效氯。随着二氧化氯的推广应用，这方面的现场测试仪器的开发生产也显得十分迫切。
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