二氧化氯与液氯比较

二氧化氯与液氯在污水处理中的应用比较

目前国内污水处理厂项目建设较多，而大部分污水排放或回用都需要杀菌消毒，常用方法就是采用二氧化氯或液氯，杀菌效果及使用安全性二氧化氯明显优于液氯。下面（以６万吨／天污水处理厂为例）就这两种方法从投资与运行两方面作一简单比较：

一、一次性投资比较

６万吨／天污水，折合2500吨/小时。每吨污水投加有效氯5~10克，按每吨污水投加有效氯8克设计，每小时应投加有效氯20000克，即20Kg。

1、 液氯投资（主要设备）

序号 1 2 3 名称 加氯机 水射器 真空调节器 规格型号 1000PPD 20kg/h 2’’ 单位 数量 单价（元） 总价（元） 备注 台 台 2 2 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 540,元 一用一备 PLC 4 氯气过滤器（钢制）5 液氯钢瓶 台 300PPD 最大能力 台 20kg/h Y-500 800*600mm DOLETO—1T ACU35 1T 个 个 个 台 套 套 台 个 套 6 氯瓶托架（钢制） 7 8 9 10 电子称 漏氯报警仪 漏氯吸收塔 控制柜 11 余氯在线检测仪 12 13

电动葫芦 汇流排 合 计

2、二氧化氯投资（主要设备） 序号 1 2 3 4 名称 二氧化氯发生器 控制柜 余氯在线检测仪 原料罐 规格型号 H2000-20000 5立方 单位 数量 单价（元） 总价（元） 备注 台 套 台 个 2 1 1 2 一用一备 PLC 合计 473,元 备注：二氧化氯发生器也可以采用H2000-10000型3台，两用一备。根据水量、水质等变化，灵活使用，决定开启一台或两台。

二、运行成本比较 1、 使用寿命

加 氯 机：5年，每年折旧万元。

二氧化氯发生器：10年，每年折旧万元。 2、 原料成本

液 氯：3000元/吨。每天耗用有效氯300Kg，计元。一年元。

二氧化氯：耗用氯酸钠和盐酸，折合二氧化氯3600元/吨。每天耗用有效氯300Kg，计元。一年元。

二氧化氯比液氯的原料运行成本高20%，越小的污水处理厂用二氧化氯越经济合算，大型的（10万吨以上）还是建议用液氯。 3、 人工成本

因液氯的极端不安全性，氯瓶管理费、人工费、修理费等费用每年要比用二氧化氯高元左右。 4、 综合成本

液 氯：108000+328500+20000=456500元/年 二氧化氯：47000+394200=441200元/年

复合二氧化氯发生器在污水回用中的应用 1． 概述

城市污水深度处理后，可作为一种新水源回用于清洁绿化、生活杂用、工业冷却水、补充水和其他对水质要求不高的领域，实现污水回用将是解决城市水资源短缺问题的主要途径，具有重要的社会意义。 污水回用技术在美国、日本、以色列等发达国家已广泛使用，大都是在二级处理的基础上，采用活性炭吸附、混凝过滤、离子交换、电渗析、反渗透等深度处理措施。这些方法因投资大、运行费用高等原因

难以在我国推广使用。国内污水深度处理工艺通常包括混凝过滤和消毒。若二级出水的色度或其他指标超出回用要求，还应考虑脱色或其他相应的深度处理措施。青岛海泊河污水处理厂、石家庄桥西污水处理厂、枣庄污水处理厂等厂家采用复合二氧化氯发生器脱色消毒，处理后用于工业用水或景观用水，取得了良好效果。

2． 复合二氧化氯发生器的原理及特点

二氧化氯是一种强氧化剂，具有漂白、脱色、杀菌、灭藻、除臭等多种功能。作为消毒剂，二氧化氯能迅速杀灭各种微生物，而且安全无毒，在城镇饮用水、工业循环水和污水处理中日益得到广泛应用。二氧化氯性质不稳定，只能采用二氧化氯发生器现场制备。用于水处理领域的小型化学法二氧化氯发生器主要有两种：以氯酸钠、盐酸为原料的复合型二氧化氯发生器和以亚氯酸钠、盐酸为原料的纯二氧化氯发生器，其中以前者应用最为广泛。

山东华特事业总公司生产的华特复合二氧化氯发生器制备以二氧化氯为主、氯气为辅的混合气体。发生

器主要由供料系统、反应系统、温控系统、吸收系统、安全系统组成，反应如下： NaClO3＋2HCl＝ClO2＋1/2Cl2＋NaCl＋H2O

该反应的最佳温度为70C，反应器采用耐温、耐腐蚀材料制造。反应生成的二氧化氯和氯气混合气体通过水射器投加到被处理水中。

复合二氧化氯发生器运行成本低、使用安全可靠、消毒效果好，并可抑制处理后水中三卤甲烷等氯化致癌物的生成。二氧化氯同氯气混合使用时，具有协同消毒作用，二氧化氯较氯气活泼，优先与有机物发生氧化分解反应，可有效抑制处理后水中三卤甲烷等氯化致癌物的生成。 复合二氧化氯发生器用于污水回用，不仅能达到消毒的目的，其产生的复合气体能氧化去除水中有机物和还原性无机污染物，某些废水处理试验表明，该复合气体比纯二氧化氯或氯气对COD和色度的去除效果更好。青岛、石家庄、枣庄、常州等城市的污水处理厂先后选用了华特复合二氧化氯发生器用于回用水消毒或脱色。

3． 小试试验研究

药剂：纯二氧化氯由华特99纯二氧化氯发生器制备、“二氧化氯＋氯气”由华特99高效复合二氧化氯发生器制备。

色度检测方法：铂钴比色法。 细菌总数检测方法：稀释倍数法。 3。1氧化剂脱色效果比较

水样：取自烟台污水厂滤后水，色度180度。

反应2小时后检测色度，结果见表1，表1数据表明，投加同样有效氯条件下，“二氧化氯＋氯气”效果最好。 表1氧化剂脱色效果比较 药剂 有效氯投加量（mg/l） 色度去除率％ 40 21 漂白粉 40 43 纯二氧化氯 40 51 二氧化氯＋氯气 4． 2二氧化氯混合气体投加量及反应时间对脱色效果的影响

水样：取自烟台污水厂滤后水，色度180度。

试验数据见表2，表2数据表明，在一定范围内，二氧化氯混合气体投加量越大越好，反应时间越长越好，但投加量在60mg/l以上时效果增加不显著，反应时间超过2小时后效果增加亦不明显。 表2二氧化氯混合气体投加量及反应时间对脱色效果的影响 有效氯投加量 色度去除率％ 1小时 3小时 4小时 （mg/l） 2小时 10 17 19 20 20 20 23 30 31 33 40 47 57 59 60

60 80 100 50 61 62 60 63 63 65 63 65 68 3．3二氧化氯混合气体与混凝剂配合投加对脱色效果的影响 水样：取自烟台污水厂滤后水，色度180度。 二氧化氯混合气体（投加有效率10mg/l）。 PAC投加量150mg/l，聚丙烯酰胺投加量l。

试验数据见表3，表3数据表明，二氧化氯混合气体与混凝剂配合投加比单独使用混凝剂色度去除率有所提高，与混凝剂的投加顺序对效果影响不明显。 表3二氧化氯混合气体与混凝剂配合投加对脱色效果的影响 投加顺序 出水色度（度） 5min 10min 15min 20min 30min 100 80 70 70 70 PAC，聚丙烯酰胺 80 60 60 60 二氧化氯，PAC，聚丙烯100 酰胺 70 60 60 60 PAC，二氧化氯，聚丙烯100 酰胺 70 60 60 60 PAC，聚丙烯酰胺，二氧90 化氯 70 60 60 60 二氧化氯＋PAC，聚丙烯90 酰胺 3．4混凝处理后用二氧化氯混合气体深度处理试验 水样：取自烟台污水厂滤后水，色度180度。

试验数据见表4，表4数据表明，混凝处理后再投加有效氯投加40～50mg/l，反应时间2小时，色度去除率为73％。 表4混凝处理后用二氧化氯混合气体深度处理试验结果 有效氯投加量色度（度） mg/l 1小时 2小时 3小时 4小时 30 69 68 68 67 40 59 57 56 55 50 57 54 53 53 60 55 53 51 51 3．5二氧化氯混合气体消毒效果 水样1：济南污水处理厂出水。

水样2：青岛海泊河污水处理厂二级出水。 水样3：石家庄桥西污水处理厂常规处理出水。 水样4：天津某污水处理厂常规处理出水。

采用稀释倍数法对投加二氧化氯混合气体前后水中的细菌总数变化进行检测，结果见表5，数据表明，二氧化氯混合气体杀菌效果受水质的影响。青岛海泊河污水处理厂二级出水色度超标，二氧化氯投加到水中与水中发色基团反应，影响了杀菌效果，但达到了脱色的目的。一般水样只需投加有效氯2mg/l~3mg/l即可达到中水回用的卫生标准 表5投加二氧化氯混合气体前后的细菌总数（单位：个/ml） 有效氯投加量水样1 水样2 水样3 水样4 (mg/l) 0 2350 17600 6780 5670 2 0 3840 63 92 3 0 596 0 8 5 0 137 0 0 10 0 21 0 0 3．6二氧化氯混合气体对其它水质指标的影响（排水处监测站检测）

投加有效氯38mg/l，反应2小时，检测结果见表6。 表6二氧化氯混合气体对其它水质指标的影响 CODcr 项目 色度 氨氮 总磷 （mg/l） （mg/l） （mg/l） （mg/l） 总砷 （mg/l） 80 200 处理前 75 90 处理后 以上数据表明，投加二氧化氯混合气体后，水中COD、氨氮、总磷、砷等污染指标均有所降低，综合水质得到优化。 4． 程示例

4． 1合二氧化氯发生器在青岛海泊河污水处理厂中水回用中的应用

青岛海泊河污水处理厂处理后的回用水主要用于要求不高的工业企业或市政用水。处理工艺如图2。

ClO2

二级出水 混凝沉淀池 氧化接触池 过滤池 清水池

该工艺利用混凝沉淀去除二级出水中的絮状菌体河呈胶体状态的有机物；在氧化接触池中投加二氧化氯混合气体，氧化破坏染料分子的发色官能团，从而降低色度；过滤是 废水中颗粒性物质。该厂回用水脱色消毒采用华特复合二氧化氯发生器，每天处理水量

表7华特复合二氧化氯发生器对青岛海泊河污水处理厂回用水处理效果 COD (mg/l) 有效氯投试验次数 清水池出色度（度） 加浓度水余氯二级出水 清水池出二级出水 清水池出(mg/l) (mg/l) 水 水 1 46 35 37 2 1 60 30 24 5 3 50 35 35 4 50 30 32 1 60 25 30 2 55 28 38 25 10 3 55 28 29 4 50 25 20 5 50 25 16 1 70 10 25 2 1 60 20 34 15 3 1 50 25 21 4 1 50 25 28 采用稀释倍数法对投加二氧化氯前后水中的细菌总数变化进行测量，原细菌总数为15800个/ml，投加有效氯10mg/l后接触20min后检测细菌总数为37个/ml，去除率为％。

4。2复合二氧化氯发生器在石家庄桥西污水处理厂中水回用中的应用

石家庄桥西污水处理厂二级出水经处理后排入民心河，作为景观用水，二级出水经消毒处理即可达到要求，最大处理水量10000立方米/小时选用华特复合二氧化氯发生器，有效投加量为 ，接触时间为30min，采用稀释倍数法对投加二氧化氯前后水中的细菌总数变化进行测量，原水细菌总数为 ，大肠菌群 ，消毒后检测细菌总数为69个/ml、大肠菌群为0。 4。3复合二氧化氯发生器在上海长桥污水处理厂中的应用 上海长桥污水处理厂用H99－50设备进行了杀菌灭藻试验，消毒工艺采用滤后水 氯的方式，数据如表8。

水样名余氯 称 表8复合二氧化氯发生器在长桥污水处理厂水处理效果 SS CODcr BOD5 PH值 氨氮 细菌 13 60 10 滤后 10 8 5 出水 7 9 55 21 22 10000 滤后 8 45 20 100 出水 30000 滤后 2500 出水 20000 滤后 50 出水 由试验数据可以看出，二氧化氯不仅能起到杀菌作用，还能降低COD、氨氮等，提出水质的综合指标。 5． 结论

在试验条件下，投加同样有效氯时，与漂白粉或纯二氧化氯相比，“二氧化氯＋氯气”脱色效果最好。 用于脱色或降低COD时，二氧化氯混合气体与混凝剂配合投加效果较好，投加量应 水质由试验确定。 复合二氧化氯发生器用于回用水消毒时，消毒剂投加点一般在滤后，有效氯投加量一般为l~3mg/l。 投加二氧化氯混合气体后，水中COD、氨氮、总磷、砷等污染指标均有所降低，水质得到优化。

综上所述，从一次性投资和运行成本以及安全性等诸方面综合考虑，10万吨以下污水处理厂采用二氧化氯进行杀菌消毒是合适的。因液氯的极端不安全性,氯瓶管理费.人工费

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