一种饮用水的净化方法.pdf

本发明属于水净化技术领域，具体涉及一种饮用水的净化消毒方法。采用二氧化氯对饮用水进行净化处理，通过二氧化氯发生系统、自控系统和安全系统来实现。本发明方法，既能制备高纯度的二氧化氯而NaClO3的转化率又高，且安全可靠，成本低，能被用户所接受，又能确保净化处理后饮用水达到国家城镇饮用水行业标准。

1.  一种饮用水的净化方法，其特征在于采用采用硫酸、氯酸钠溶液、过氧化氢溶液经文氏管加料器和气液分离器、发生器等设备产生二氧化氯用于饮用水消毒，主要通过如下装置来实现的：包括二氧化氯发生系统、自控系统和安全系统；二氧化氯系统包括供料系统、投料系统、反应系统、投加系统；供料系统包括计量槽、计量泵、液体加热器；投料系统包括文氏管、空气加热器；反应系统包括混合分离器、发生器壳体、折流板、空气吹出装置、除沫器、母液收集池；投加系统包括水力喷射器、加压泵及相应气体输送管道；自控系统包括温度传感器、压力传感器、浓度传感器和电脑主机；安全系统包括防爆阀、电动阀和相应的放空排液管。

一种饮用水的净化方法
技术领域：本发明属于水净化技术领域，具体涉及一种饮用水的净化消毒方法。
背景技术：以前饮用水的消毒净化处理，一般都使用液氯进行，1977年，美国环保局USEPA提出用二氧化氯和O₃替代传统的液氯对饮用水进行消毒，随之对消毒剂/消毒副产物等进行了风险评估。二十多年来，一些经济发达的国家已废除用液氯对饮用水消毒的工艺，采用二氧化氯和O₃消毒。其主要原因是液氯消毒副产物卤代烃，如CHCL₃(三氯甲烷)对人体有致癌作用。目前许多国家正加紧对二氧化氯消毒时对敏感人群是否产生溶血性贫血；O₃消毒的环氧化物对人体的危害等问题进行研究与论证。90年代后期，我国在小型自来水厂开始使用二氧化氯替代液氯对饮用水进行消毒净化的。二氧化氯制备方法目前主要采用：一种以亚氯酸纳为原料，经酸化后制备二氧化氯；另一种是盐酸法(R5法)又称开斯汀法，用氯酸纳和盐酸进行化学反应制备二氧化氯。
以上二种二氧化氯生产工艺虽然较为简单。但亚氯酸盐法因原料价格昂贵消毒成本高。而盐酸法(R5法)所得到的是CIO₂和CI₂的混合气体，因NaClO₃的转化低，因此也逐渐不被人们多采用。
发明内容：本发明是提出一种新的饮用水的净化方法，既能制备高纯度的二氧化氯而NaClO₃的转化率又高，且安全可靠，成本低，能被用户所接受，又能确保饮用水达到国家城镇饮用水行业标准。
本发明方法采用二氧化氯对饮用水进行净化处理，通过如下装置来实现的：主要包括二氧化氯发生系统、自控系统和安全系统；二氧化氯系统包括供料系统、投料系统、反应系统、投加系统；供料系统包括计量槽、计量泵、液体加热器；投料系统包括文氏管、空气加热器；反应系统包括混合分离器、发生器壳体、折流板、空气吹出装置、除沫器、母液收集池；投加系统包括水力喷射器、加压泵及相应气体输送管道；自控系统包括温度传感器、压力传感器、浓度传感器和电脑主机；安全系统包括防爆阀、电动阀和相应的放空排液管。
本发明方法一般是采用硫酸、氯酸钠溶液、过氧化氢溶液经文氏管加料器和气液分离器、发生器等设备产生二氧化氯用于饮用水消毒。
具体实施方式：下面结合实施例对本发明加以详细描述。
实施例
本实施例在二氧化氯制备生产时，首先将浓硫酸稀释为较低浓度的稀硫酸装入液体计量槽内，氯酸钠和过氧化氢的混合液也装入另一液体计量槽。硫酸和混合液分别由计量泵和连续向文氏管加料器供料，两种液体物料在计量泵出口管上装有各自的液体石英加热器，加热器进口管与输送液管道用联接，预热后的液体通过管道与文氏管的喉管联接进入。空气加热器加热的空气通过文氏管的收缩管部位形成高速气流，与两种反应液在此高速混合反应，得高纯度的二氧化氯气体。由文氏加料器扩散管出来的二氧化氯等气体和反应液进入气液分离器，分离后的气体由分离器的上部出口管与发生器顶部出气，反应液则由下部出液管流进发生器上部第一块折流板。发生器由壳体和折流板组成，每块折流板上沿径向布有若干折流档板，反应沿径向来回折流，形成推流，可使进入发生器的反应液先和后不相互混合，维持反应液的浓度梯度。在发生器的下部装有一空气管，空气经空气加热器预热后进入发生器，热空气自下而上与每块折流板自上而下反应液形成逆流接触，一是热空气能将溶在反应液中的二氧化氯气体脱吸出来，二是能维持发生器内反应液温度。二氧化氯的制备过程是在负压状态下进行，负压形成是靠水力喷射器和形成的真空来维持的。
本实施例方法可获得纯度95％以上二氧化氯气体，NaClO₃的转化为二氧化氯气体的得率大于92％。
本实施例对二氧化氯的发生系统和二氧化氯在饮用水的投加系统的温度、压力、浓度均设有传感器，所产生的信号输入电脑制器，对各加热器电流按PLC程序控制温度范围，压力通过传感器产生的迅号，输入电脑和负压的调控采用对加压泵电机变频器按PLC程序控制；隔膜式计量泵的流量(冲程)是通过出厂水中二氧化氯浓度测定仪高低的讯号、输入电脑，流量调控按PLC程序控制。另外对温度、压力均有超限报警，超高限停机等保护措施。对正常停机没有延时功能，也就是准备停机，可提前停止供料，待反应液反应基本完全后再断电，这样冲水、排液、放空等安全措施则可减少物料损失。
本发明方法通过电脑对二氧化氯生产工艺参数，饮用水消毒净化二氧化氯的投加量，安全措施等方面均实现高自动化的程序控制。在对饮用水的消毒净化上，采用气液分离，气体投加的方法，可杜绝对饮用水的二次污染和降低出厂水中亚氯酸盐的含量，确保水质达标。