[發(fā)明專利]用于生產(chǎn)次氯酸鈉或次氯酸的裝置和通用的水處理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280039796.0
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN103781943B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 米歇爾·普瓦耶
• 申請（專利權(quán)）人: MP技術(shù)公司
• 主分類號: C25B1/26
• 分類號: C25B1/26;C25B9/00;C25B9/18;C25B15/02;C02F1/467
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 顧晉偉,冷永華

背景技術(shù)

為了處理在建筑物、房屋、社區(qū)、一般工業(yè)、貯留池和游泳池的水系統(tǒng)中循環(huán)的水以使得其可飲用，常用的是借助于機(jī)械計量泵添加不同化學(xué)品。

這些系統(tǒng)要求嚴(yán)格并且需要幾乎每天監(jiān)督。維護(hù)困難并且需要合格人員。另外，它們需要生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲存危險化學(xué)品。

歷年來，用于飲用水處理的市場上出現(xiàn)了不同技術(shù)。我們可以將它們分為幾類。

第一類看來最大，其包括使用將罐分成兩個室的離子交換膜的系統(tǒng)。

第一室容納石墨電極(陽極)，其將浸漬于被鹽(下文中NaCl)飽和的溶液中。

第二室容納通常由鈦制成的第二電極(陰極)。第二室僅用于兩個電極之間的電交換。第二室不浸漬于鹽水中，而是浸漬于水中。

向電極發(fā)送低電壓電流以進(jìn)行電解。該電解期間，NaCl將被分解成兩部分(HOCl和OCl^-)以形成氣態(tài)形式的次氯酸(HOCl)。然后，該氣體通過文丘里效應(yīng)被吸氣，并且與待處理的水混合。

該操作原理出于數(shù)個原因而非常受限：

第一：為了將電解期間形成的氣體排出，需要在管線系統(tǒng)上提供文丘里系統(tǒng)。該系統(tǒng)降低管線直徑，因此其流率顯著。

第二：在水池上或者游泳池上，當(dāng)法蘭安裝在管線上時，不再保持水流率，因此不再正確地過濾待過濾的水。實際上，為了水的精確體積和流率，裝置設(shè)計期間選擇泵的排量和過濾器直徑。如果這些參數(shù)改變，則過濾效率降低。

第三：該形式生產(chǎn)的氣體危險，必須立即注入水中。如果水的流動降低或者幾乎為零并且如果電解繼續(xù)進(jìn)行，但是系統(tǒng)不具有安全裝置，則生產(chǎn)的氣體可以分散到空氣中，對于使用者具有明顯的毒性風(fēng)險。

第四：使罐中的陽極與陰極隔離的膜非常脆。所述膜將不耐受硬水。這是一些生產(chǎn)商推薦在上游使用水軟化劑設(shè)定在0度TH下的原因。其他生產(chǎn)商在其系統(tǒng)中直接引入軟化劑。該設(shè)備限制待處理的水的流率。其他生產(chǎn)商推薦用將捕獲鈣離子的陰離子樹脂填充的筒。甚至更降低了待處理的水的流率。

第五：這些系統(tǒng)中的大多數(shù)使用用于陽極的石墨電極。石墨具有非常短的工作壽命(平均6個月)。結(jié)果，系統(tǒng)的用途受限。在這些條件下系統(tǒng)不再是自動的。

第二類涉及電解氯化(d'électrochloration)系統(tǒng)，其從水池或者游泳池的水稀釋的精確濃度的NaCl開始生產(chǎn)次氯酸。這些系統(tǒng)限于使用循環(huán)泵的水池、蓄水池或者游泳池，不能直接處理水。

操作原理如下：

將鹽直接傾入待處理的水中，根據(jù)構(gòu)成電極的板的表面積和向電極發(fā)送的電流，NaCl濃度在2g至7g每升待處理的水之間變化。在使得氯化鈉通過已知電化學(xué)反應(yīng)分解的條件下，使含鹽的水經(jīng)過已知類型的這些電極，以獲得保持使水消毒的活性氯水平所需要的次氯酸鈉的量。因此，過濾周期期間連續(xù)產(chǎn)生消毒劑。消毒劑對細(xì)菌和其他微生物起作用，破壞它們并且使水安全。

另一方面，這些系統(tǒng)不能用于處理用于消耗的水，這是由于其NaCl含量太高。它們也不可以用于處理各種回路(如建筑物、工業(yè)環(huán)境如冷卻塔或者社區(qū)、或者加熱回路中的冷水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng))中的水。高的NaCl濃度會迅速腐蝕這些裝置的管線或者金屬部件。

該操作原理出于數(shù)個原因而受限：

首先：水池中的載荷大(100m³水池為約500kg)。該載荷昂貴，使用該技術(shù)的專業(yè)人員必須儲存大量的NaCl托盤。

其次：NaCl為極具腐蝕性產(chǎn)品，含NaCl的水將逐漸損壞浸漬于水中的元件。對于襯有混凝土的水池，襯里將逐漸被破壞。游泳池中其邊緣將被破壞。金屬部件如螺紋也將非常迅速地劣化。對于例如用于游泳池的保護(hù)罩、其部件如發(fā)動機(jī)的軸或者板也將劣化。

第三類涉及使用兩個獨(dú)立罐的系統(tǒng)。

第一罐用飽和NaCl水填充，其中進(jìn)行電解以生產(chǎn)次氯酸。然后，將該次氯酸泵出并且注入用于儲存的第二密閉密封罐。然后，第二泵將吸氣作為強(qiáng)力消毒劑的該產(chǎn)物，并且將其注入待處理的水回路。