次氯酸鈉的消毒及氧化原理
發(fā)布時(shí)間：2017-02-11 13:45:23 人氣：0
次氯酸鈉的消毒及氧化原理
次氯酸鈉的滅菌殺病毒原理大致有如下三種作用方式：
大家都知道，次氯酸鈉消殺最主要的作用方式是通過(guò)它的水解形成次氯酸，次氯酸再進(jìn)一步分解形成新生態(tài)氧[O]，新生態(tài)氧的極強(qiáng)氧化性使菌體和病毒上的蛋白質(zhì)等物質(zhì)變性，從而致死病源微生物。其實(shí)，氯氣消毒的原理也主要是以產(chǎn)生出次氯酸，然后釋放出新生態(tài)氧[O]的方式。
根據(jù)化學(xué)測(cè)定，PPM級(jí)濃度的次氯酸鈉在水里幾乎是完全水解成次氯酸，其效率高于99.99%。其過(guò)程可用化學(xué)方程式簡(jiǎn)單表示如下：
NaClO + H2O ＝ HClO + NaOH
HClO → HCl + [O]
其次，次氯酸在殺菌、殺病毒過(guò)程中，不僅可作用于細(xì)胞壁、病毒外殼，而且因次氯酸分子小，不帶電荷，還可滲透入菌（病毒）體內(nèi)，與菌（病毒）體蛋白、核酸、和酶等有機(jī)高分子發(fā)生氧化反應(yīng)，從而殺死病原微生物。
R-NH-R + HClO → R2NCl + H2O
同時(shí)，次氯酸產(chǎn)生出的氯離子還能顯著改變細(xì)菌和病毒體的滲透壓，使其細(xì)胞喪失活性而死亡。
此外，次氯酸鈉還能夠分解蔬菜、水果等農(nóng)副產(chǎn)品上所殘存的微量農(nóng)藥。絕大多數(shù)農(nóng)藥都是由有機(jī)物組成的，次氯酸鈉所釋放出來(lái)的新態(tài)氧能氧化分解掉這些物質(zhì)。這無(wú)疑對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、果蔬包裝業(yè)的發(fā)展具有重大推動(dòng)作用。
還有值得肯定的是，由于次氯酸鈉發(fā)生器所生產(chǎn)的消毒液中不象氯氣、二氧化氯等消毒劑在水中產(chǎn)生游離氯，所以一般難以形成因存在游離氯而生成不利于人體健康的致癌物質(zhì)；也不象臭氧那樣只要空氣中存在很微弱的量（0.001mg/m3）便會(huì)對(duì)生命造成損傷和毒害；而且，還不會(huì)象氯氣同水反應(yīng)會(huì)最后形成鹽酸那樣，對(duì)金屬管道造成嚴(yán)重腐蝕。
四、設(shè)備運(yùn)行成本
1、運(yùn)行成本
該設(shè)備每生產(chǎn)1公斤有效氯(即折合為該1%濃度的次氯酸鈉消毒液為100公斤)一般需要4公斤鹽、4度電（包括上水、化鹽電耗）、水110公斤。一套產(chǎn)有效氯量為300克／小時(shí)的次氯酸鈉發(fā)生器，其最大耗費(fèi)電力一項(xiàng)尚不及一臺(tái)2千瓦的電機(jī)。通常情況下，設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，生產(chǎn)1公斤有效氯量的次氯酸鈉液其運(yùn)行成本費(fèi)用計(jì)算如下：
鹽（工業(yè)級(jí)）：4 × 0.35 = 1.40 (元)
電費(fèi):4 × 1.00 = 4.00 (元)
水費(fèi)：0.11 × 3.00 = 0.33(元)
小 計(jì)：1.40 + 4.00 + 0.33 = 5.73(元)
按25%的人工、損耗、折舊，每生產(chǎn)1公斤有效氯耗費(fèi)為：
5.73 + 5.73×20% = 6.88 (元)
以上成本為最高限額，實(shí)際成本應(yīng)根據(jù)各地電力實(shí)際價(jià)格來(lái)計(jì)算。通常情況下，使用本公司產(chǎn)品，1Kg有效氯的成本在全國(guó)大部分地區(qū)都大約為4.5元人民幣。
2、游泳池水消毒
根據(jù)國(guó)家對(duì)游泳池水質(zhì)的規(guī)定，余氯量必須達(dá)到PPM0.3-1.0，這樣，游泳池按每噸水4—5克有效氯投加，因此，1公斤有效氯可消毒1000／4.5 = 222噸游泳池水。
水量在2000噸的游泳館，需選用一套產(chǎn)有效氯量為1000克／小時(shí)的中型次氯酸鈉發(fā)生器（如人流量大的場(chǎng)館需選用產(chǎn)有效氯量為1500克/小時(shí)型號(hào)）。設(shè)備按全年運(yùn)行320天計(jì)算，每年運(yùn)行成本費(fèi)用大約為一萬(wàn)五千元左右。
3、自來(lái)水消毒
采用次氯酸鈉發(fā)生器生產(chǎn)的消毒液消毒，運(yùn)行費(fèi)用和氯氣不相上下。改造自來(lái)水液氯消毒為次氯酸鈉發(fā)生器產(chǎn)生次氯酸鈉液消毒，在運(yùn)行成本并不上漲的情況下，其不僅安全實(shí)用，而且也省去了購(gòu)置和運(yùn)輸氯氣等繁雜工序。
從具體實(shí)踐中得出的成本考核來(lái)看，含1公斤有效氯的次氯酸鈉可投加1000／1 = 1000噸水（自來(lái)水常加藥量按有效氯1克/噸左右，最大投加量按有效氯1.5克/噸）。如此，則每噸水的投資為：
6.88 ÷ 1000 = 0.0069元
使用一套產(chǎn)有效氯量為1000克／小時(shí)的中型次氯酸鈉發(fā)生器，如果按每天工作8小時(shí)計(jì)算，每天可處理自來(lái)水量為8×1000=8000噸，每天運(yùn)行成本費(fèi)用為：
8 × 1 × 6.88 = 55.04 元
設(shè)備每年運(yùn)行成本費(fèi)用為：
55.04 × 365 = 20089.6 元
4、專業(yè)養(yǎng)殖、餐飲業(yè)等防疫消殺
每小時(shí)生產(chǎn)100公斤含有效氯1%的次氯酸鈉消毒液可選產(chǎn)有效氯量1000克/小時(shí)的設(shè)備。設(shè)備可以隨用隨開，根據(jù)用藥量自定設(shè)備的使用時(shí)間。
拿200至5000平方米面積的小型規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)為例，僅每小時(shí)產(chǎn)有效氯500克/小時(shí)以下型號(hào)的次氯酸鈉發(fā)生器設(shè)備就足夠使用。例如，環(huán)境消殺中使用1公斤消毒液（有效氯含量為1%）尚需配兌50—100倍量的清水，可消毒100平方米以上，成本僅為1公斤有效氯生成成本（5.5元）的1%，即6分錢左右。產(chǎn)有效氯為500克/小時(shí)的設(shè)備工作1小時(shí)可消毒面積為1000平方米。多年來(lái)，一直沿用該設(shè)備產(chǎn)生的藥液依照1：600配比清水，用于禽畜等飲水消毒方面；并視環(huán)境情況可按1：100或150左右配比清水用于帶禽噴霧畜消毒。
5、醫(yī)院和畜禽加工廠污水處理
根據(jù)污水水量，國(guó)家規(guī)定按照每噸污水25—30克有效氯進(jìn)行投加。一般每天100至150噸流量的污水，需要選擇設(shè)備每小時(shí)生產(chǎn)有效氯量為500克的次氯酸鈉發(fā)生器一臺(tái)。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，每噸污水的處理費(fèi)用為：5.5 × 4.5 ÷ 150 = 0.165元。如果污水水量較大，則可選用更高產(chǎn)藥量的設(shè)備。
6、工業(yè)污水高級(jí)氧化處理
次氯酸鈉發(fā)生器生產(chǎn)的次氯酸鈉液可用于工業(yè)廢水高級(jí)氧化處理，并具有非常好的效果。能有效分解含氰廢水、高氮氨廢水、各種高色度廢水、印染制革廢水、電鍍廢水等難以通過(guò)生物氧化處理的廢水中的各種有害物質(zhì)。在催化劑的作用下，可以迅速破壞幾乎所有有機(jī)物分子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使之轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆珶o(wú)害的無(wú)機(jī)物或是易于生化的有機(jī)物質(zhì)。一般來(lái)講，次氯酸鈉投放量需要根據(jù)污水中COD含量的大小確定。同濕式氧化法處理相比較，節(jié)省成本費(fèi)用十分顯著。僅是濕式氧化法處理成本的20—30%。
就管理而言，由于設(shè)備具有使用安全、運(yùn)行穩(wěn)定、操作方便的特點(diǎn)，一套中小型的設(shè)備一人管理，但無(wú)需專門照看即可。
五、藥液投加
除小范圍防疫消毒可按一定比例簡(jiǎn)易辦法配兌清水以后直接噴灑或擦拭以外，對(duì)于自來(lái)水、游泳池等設(shè)備連續(xù)運(yùn)行的水體，以及大面積防疫消殺所需用勾配出大量定量藥液噴灑來(lái)講，藥液的配比投加方式是消毒過(guò)程中極為重要的環(huán)節(jié)。眾所周知，由于氯氣、二氧化氯等氣體消毒劑存在難溶解于水的缺陷，因而需要大量的水加以溶解調(diào)節(jié)，在投加上還往往存在不夠準(zhǔn)確的技術(shù)困難，但是，次氯酸鈉液就完全沒(méi)有了這些缺陷。
對(duì)于任何水體消毒改造或擴(kuò)建工程，任何防疫消殺所需，我公司都能夠依據(jù)用戶實(shí)際要求，設(shè)計(jì)可共用戶選用的如下三種藥物同步定比投加方式進(jìn)行配兌：
（一）虹吸投加系統(tǒng)
該投加系統(tǒng)主要依據(jù)虹吸原理，按每一臺(tái)泵的流量進(jìn)行設(shè)定，以負(fù)壓為參考，做到同步投加。
當(dāng)水泵啟動(dòng)時(shí)，采自儲(chǔ)液箱的次氯酸鈉液流經(jīng)轉(zhuǎn)子計(jì)量器、回止閥到水射器，因水射器中存在負(fù)壓，于是藥液便隨水通過(guò)泵一起加到了系統(tǒng)中。由于加藥通過(guò)泵，所以泵的啟動(dòng)、停止決定了加藥的進(jìn)行與否?；刂归y可以防止高位水回流到次氯酸鈉儲(chǔ)液箱中。藥液投加量根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，按泵的流量具體設(shè)定。所以加藥系統(tǒng)同整個(gè)供水系統(tǒng)完全同步。
此種投加系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是投資較少，管理較方便，其投加精度比較高，有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可查詢，完全能滿足衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和要求。一般來(lái)講，該系統(tǒng)我公司可免費(fèi)贈(zèng)送用戶一套。
（二）泵式投加系統(tǒng)
該系統(tǒng)從載有信號(hào)輸出的流量計(jì)上采集信號(hào)，直接同電動(dòng)投加泵配套，該設(shè)備上有微電子芯片處理系統(tǒng)，能根據(jù)流量的大小進(jìn)行同步投加。
首先，在供水總路上安裝一套信號(hào)采集式流量計(jì)，采集流量數(shù)據(jù)；然后，將信號(hào)輸入附設(shè)電子芯片進(jìn)行信號(hào)處理的電磁投加泵，投加泵的入口接次氯酸鈉儲(chǔ)液箱，出口接入供水總管；這樣，通過(guò)對(duì)投加所需濃度的設(shè)定，投加就可以根據(jù)流量的大小自動(dòng)進(jìn)行了。
此種投加系統(tǒng)突出特點(diǎn)是投加精度很高，管理方便，但需要一定動(dòng)力，投資也相對(duì)地比上一種要高一些。
（三）氯分析儀自動(dòng)投加
該系統(tǒng)工作原理是，通過(guò)余氯探頭采集信號(hào)，然后輸入到余氯分析儀，通過(guò)對(duì)余氯分析儀設(shè)置投加點(diǎn)后，實(shí)現(xiàn)低點(diǎn)啟動(dòng)投加，高點(diǎn)停止投加，達(dá)到完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
此種投加方式是在藥物投加泵基礎(chǔ)上增加了一套自動(dòng)余氯分析儀等自動(dòng)化控制儀表。
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