[發明專利]一種用于生產供水次氯酸鈉消毒液的裝置

在審

• 申請號: 201710982108.9
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107604377A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 賈燕南;丁昆侖;胡孟;鄔曉梅;李曉琴;宋衛坤;徐萬昌
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: C25B1/26
• 分類號: C25B1/26;C25B15/08;C25B9/08;C25B13/08
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技術領域

本發明屬于中小型供水工程技術領域，具體涉及一種用于生產供水次氯酸鈉消毒液的裝置。

背景技術

在我國城市供水工程中，液氯消毒是應用最成熟的消毒技術，但其安全要求高，使用前需要到公安部門備案，中小型供水工程不具備使用條件，適用的消毒方式主要包括次氯酸鈉、二氧化氯、紫外線和臭氧消毒。其中，臭氧和紫外線消毒無持續消毒效果，只能在管網較短的小型工程中應用；二氧化氯消毒所需發生原料采購不易，且運行成本高；次氯酸鈉消毒相對其他消毒方法來講具有原材料購置方便、安全性高、持續消毒效果好等優點。但商品次氯酸鈉消毒液用于供水消毒存在成本高、pH值高，投加時易堵塞和腐蝕投加泵、對水體中pH值、溶解性總固體等指標影響大等問題。為此，現場發生生產次氯酸鈉溶液的裝置(即次氯酸鈉發生器)被研發和應用。

次氯酸鈉發生器包括無隔膜次氯酸鈉發生器和隔膜法次氯酸鈉發生器兩種。傳統無隔膜次氯酸鈉發生器存在有效氯濃度不高、鹽耗和電耗較高導致運行成本高等問題。近年來有研究者將氯堿工業中的離子膜電解技術引入到了飲用水消毒領域，提高了有效氯濃度，降低了交流電耗、鹽耗及運行成本。

現有技術雖然將離子膜電解產氯氣技術引入到了飲用水消毒技術領域，但工藝成熟度嚴重不足，離子膜的保護、氣液分離和氯氣吸收等一系列問題尚未解決，長期使用時設備的電流效率等性能下降較多，生產消毒液中殘余鹽和生成副產物氯酸鹽的濃度較高，設備的鹽耗和電耗水平有待于優化。眾所周知，中小型供水工程的消毒設備無法復制氯堿工業中一整套復雜的鹽水二次精制與淡鹽水脫氯等工藝，由于鹽水中存在的鈣鎂離子、膜的振動等造成的離子膜污染、起泡從而引起電流效率下降、電耗升高的問題是需要解決的。另外，電解槽陽極室出液中的氯氣如何有效脫除，避免循環鹽水中殘留氯氣進入鹽水配制箱；未電解鹽水如何實現再利用，減少鹽的浪費，同時減少進入最終成品次氯酸鈉溶液的含鹽量；氯氣如何被堿液有效吸收成為次氯酸鈉，同時避免局部過氯化造成生成次氯酸鈉再度分解等問題也需要解決。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可生產高品質供水次氯酸鈉消毒液裝置，次氯酸鈉消毒液投加入水體后，水的pH值、溶解性總固體等指標改變小，生成消毒副產物少，同時運行成本低，維護管理方便。

本發明提供了一種用于生產供水次氯酸鈉消毒液的裝置，包括用于軟化進水的軟水器，軟水器連接有鹽水配制箱，鹽水配制箱連接高位鹽水箱，鹽水配制箱通過內置的吸鹽器將飽和食鹽水送入所述高位鹽水箱，高位鹽水箱與帶導流堰的自然循環離子膜電解槽連接，用于通過高位鹽水箱與離子膜電解槽之間的高差將飽和食鹽水壓入離子膜電解槽的陽極室內，離子膜電解槽與高位堿液箱連接，高位堿液箱內的氫氧化鈉溶液依靠重力自流入離子膜電解槽的陰極室內；

陽極室產生淡鹽水和氯氣，陰極室產生氫氣及氫氧化鈉；陰極室內氫氧化鈉溶液通過氫氣的上升效應與高位堿液箱內的氫氧化鈉溶液實現循環；陽極室與氣液分離器連接，通過水跌及氣體上升將淡鹽水和氯氣分離，氣液分離器與帶格柵板的淡鹽水循環罐連接，淡鹽水循環罐與鹽水配制箱連接，通過鹽水配制箱回收淡鹽水循環罐中的淡鹽水，淡鹽水經淡鹽水循環罐格柵板上的網狀結構擠壓含氯淡鹽水，脫除淡鹽水中殘留的氯氣；

高位堿液箱、氣液分離器及淡鹽水循環罐與氯氣負壓吸收及次氯酸鈉循環反應系統連接，通過氯氣負壓吸收及次氯酸鈉循環反應系統負壓吸收氣液分離器分離的氯氣及淡鹽水循環罐脫除的氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成次氯酸鈉溶液。

進一步地，氯氣負壓吸收及次氯酸鈉循環反應系統包括次氯酸鈉反應裝置、堿液循環泵、水射器；

次氯酸鈉反應裝置與高位堿液箱連接，高位堿液箱的位置高于次氯酸鈉反應裝置的位置，可使高位堿液箱中的氫氧化鈉溶液自動溢流到次氯酸鈉反應裝置內；

次氯酸鈉反應裝置連接有氫氧化鈉溶液循環管路，氫氧化鈉溶液循環管路通過堿液循環泵使次氯酸鈉反應裝置中的氫氧化鈉溶液不斷循環；

氫氧化鈉溶液循環管路通過水射器使管路內出現真空狀態，依靠負壓吸收氯氣與氫氧化鈉溶液反應形成次氯酸鈉溶液。

進一步地，氫氧化鈉溶液循環管路設有換熱器，換熱器與高位堿液箱連接，用于將反應過程中產生的熱量傳遞給高位堿液箱。

進一步地，次氯酸鈉反應裝置連接有用于容納次氯酸鈉溶液的成品次氯酸鈉溶液箱。

進一步地，高位堿液箱連接有用于補入軟化水的補給泵。

進一步地，高位堿液箱還連接有用于排出高位堿液箱內氫氣的風機。

進一步地，吸鹽器通過Y型過濾器及補鹽水泵與高位鹽水箱連接。