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医院污水中含有一些特殊的污染物,如药物、消毒剂、诊断用试剂、洗涤剂,以及大量病
原-降微生物、寄生虫卵及各种病毒,如蛔虫卵、肝炎病毒、结核杆菌和痢疾杆菌等。此外,在
设有同位素诊疗窜的医院污水中还含226ra、p、198au、131i等放射性物质。与上业废水和生活污
水相比,它具有水量小,污染力强的特点。如任其排放,必然会污染水源,传播疾病r229]。
《中华人民共和国水污染防治法》第三十六条规定:“排放含病原体的污水,必须经过消毒处
理;符合国家有关标准后,方准排放”,明确地对医院污水的处理提出,要求[230]。
目前国内大部分的医院采用一级处理和氯化消毒技术,氯化消毒技术使用的药物主要是液
氯、次lvsuan钠(或者是采用次氧酸钠发生器,通过电解食盐水产生次lvsuan钠)。这种消毒方法
效果不十分理想,容易造成余氯超标,目,氯可与水巾某些有机物进行氯化反应生成有致癌作用
的有机卤化物,导致水体二次污染而使用次lvsuan钠发生器,对设备的防腐要求高,电耗高,维
护困难。制备的次lvsuan钠溶液小稳定,保存不当容易分解,消毒后污水余氯含量容易超标,同
时其他水污染物指标也不易达标。
若要确保经处理后出水的水质达到《污水综合排放标准》的要求,町在调节池后增加一级
絮凝沉淀处理,医院污水经均匀水质,投加絮凝剂,污水中部分有机物和悬浮物被吸附、沉淀
分离再经■氧化氯的强氧化作用,污水中的codcr、bod-、ss和病毒均有较大幅度的去除,
基本可以达标排放[231]。而采用次lvsuan钠消毒法,由于其氧化能力相对较弱,code,的去除效
果不明显。
我公司专业从事二氧化氯发生器近十年,有一批专业的研发科研人员,经过多年的经验总结,技术部与生产部相结合对二氧化氯发生器的原理构造、使用寿命、反应率都做了研究与实验。如下:
反应釜的形状(釜式、管式)、
材质(各种塑料、铁氟龙、钛合金)、
反应方式(一级或多级、单容或多容)
反应器加热温度(间接加热或直接加热、水加热、油加热、硅橡胶加热器、红外)
控压方式:正压型、负压型
反应原理:复合法、高纯法、电解法、次lvsuan钠电解法等
控制方面:手动、半自动、全自动、plc智能化控制
经过以上多方面深入研究,经验总结研究如下:
二氧化氯发生器主要由供料系统、反应系统、控制系统、真空吸收系统、安全系统等部分
组成。其中控制系统是二氧化氯发生器的核心电气控制部分,目前国内还没有专业的生产企业进行开发生产,也没有专门的技术文献。基于商业上的考虑,目前国内普遍采用nacl03作为发生002的起始原料。如前所述,基于nacl03发生cl02均为太型工业化生产cl02的方法,工艺繁琐,设备复杂,一次性投资大,运行和维护费用高,但由于cl02的不稳定性和难存储性,一般采取就地发生,就地使用的原则,使用大型工业装置发生c102是不经济的,因此,研制基于nacl03发生cl02的小型cl02发生器是十分必要的。目前商业上的cloz反应器普遍存在这样几个问题:
(1)产物c10z纯度低由于价格问题,国内一般采用nacloa为反应起始原料,以hc1
为还原剂的r5法生产cl02,理论上产物气体中就含有30%以上的杂质cl2,产生cl02的纯
度不高。如此大剂量的副产物,如果不经纯化,将会对消毒水体产生极为不利的影响。
(2)nacio~转化率不高目前商业上使用的反应器一般为釜式反应器,但在连续釜式反
应器中,反应物不断进入反应釜,其浓度立即被稀释到反应时浓度,同时流出一定量的反应
液,流出液的浓度与反应时浓度相同,使反应物的转化率很低。因此,为增加反应物的转化
率,研究人员将多个反应釜串联以增加转化率,如生产cloz的r5法中用了六个釜式反应器
串联,但这样势必使反应成本大幅增加,增加配套的加热装置或水蒸气发生装置,使得应器结构繁杂,占地面积大,但即使这样反应结果也不理想,串联之后的r5法的转化率仅有85%左右。
(3)加热方式存在的问题目前反应器的加热方式分为三种:水浴油浴、电阻丝(碳硅
棒)、水蒸气加热。用水浴油浴加热工艺繁琐,起停时温度变化缓慢;用电阻丝、碳硅棒加热不均匀、不安全,易发生火灾;用水蒸气加热均匀且反应*,但需附加水蒸气发生设备,投资高,且仪器装置复杂。
(4)残液处理问题国内较普遍的二氧化氯发生器均以lvsuan钠和工业yansuan为反应原料,市
场上这类发生器的转化率仅在60%左右,这意味着残液中有大量未反应的lvsuan根离子,这将
会造成处理后的水体存在大量的lvsuan根离子,对环境和人体健康造成不利影响。因而,残液处理成为生产二氧化氯发生设备企业的重点和难点。
对于商业化二氧化氯发生器的设计思路,必须遵循以下原则:①原料价廉易得;②运行安
全可靠;③适用性强;④成本低;⑤残液易于处理;⑥易于操控等。
针对以上几点问题,四川大学提出了如下的双梯度二氧化氯反应器的设计方案‘n5]:
(1)反应器形状的选择连续管式反应器中,反应液在管中流动,其浓度不断降低,形成
浓度梯度,以使流出液中反应物的浓度可以很低,较釜式反应器更能提高反应物的转化率。
(2)加热介质的选择其选用二氧化锡电热膜作为反应器的加热介质,其优点如下:①面
加热方式,加热均匀,无明火,放热安全。②结构简单,不占体积,只需将薄膜涂于反应器
上,便可运行加热功能,省去了复杂的水蒸气发生装置。③热效率高,因为薄膜产生的热量直接用于反应加热,无需通过中间介质的转换。④环保,电加热方式,加热过程不会产生有毒有害物质。
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