我國二氧化氯發(fā)生器亟待提質(zhì)增效

　　提高準(zhǔn)入門檻　重視科技創(chuàng)新　強(qiáng)化軟硬實(shí)力

　　目前，我國城市中近40%的飲用水水廠都已開始采用二氧化氯消毒。我國二氧化氯消毒劑生產(chǎn)、消費(fèi)量等已超過美國躍居世界第一。有關(guān)二氧化氯的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)正在更新、修訂和完善。二氧化氯用于空氣、土壤、養(yǎng)殖等新興市場呈現(xiàn)廣闊前景。

　　在8月18日-20日于山東青島召開的2017年全國水質(zhì)安全與二氧化氯應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)上，與會(huì)行業(yè)專家和政府主管部門形成共識(shí)：作為二氧化氯主要生產(chǎn)裝備的二氧化氯發(fā)生器亟待提質(zhì)增效。而智能化、大型化和高純度、高轉(zhuǎn)化率設(shè)備是發(fā)展的方向。

　　準(zhǔn)入門檻較低 存在一批‘三無’

　　眾所周知，二氧化氯是國際上公認(rèn)的最新一代廣譜、高效、安全、環(huán)保的殺菌消毒劑，具有殺菌效果好、見效快、殘留少、不產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)。世界衛(wèi)生組織和世界糧食組織將其列為A1級(jí)高效殺菌、消毒劑;歐美等發(fā)達(dá)國家也將其廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域的殺菌、消毒;我國衛(wèi)生部也已批準(zhǔn)其為飲用水等殺菌、消毒劑的首選，并可作為食品添加劑使用;另外，它還具有除藻、抗霉、防腐、保鮮、除臭等功能。ClO2具有強(qiáng)氧化能力及高效廣譜殺菌能力，并且在飲用水消毒中不會(huì)產(chǎn)生鹵代烷烴(THMs)等三致物質(zhì)(致癌、致畸、致突變)，在我國城市自來水凈化中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。而城市供水質(zhì)量與安全，事關(guān)國計(jì)民生。

　　全國化工標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)委員會(huì)二氧化氯專業(yè)委員會(huì)秘書長吳明松博士告訴記者，由于ClO2的性質(zhì)不穩(wěn)定，容易發(fā)生爆炸，較難儲(chǔ)存和運(yùn)輸，因此，目前在水廠都是采用二氧化氯發(fā)生器現(xiàn)場制備。

　　前些年，因?yàn)槎趸攘己玫膽?yīng)用前景，加之制備方法簡單，再由于沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，或是國家標(biāo)準(zhǔn)剛剛制定頒布，導(dǎo)致國內(nèi)形成二氧化氯發(fā)生器一窩蜂的局面，而且良莠不齊，多數(shù)企業(yè)規(guī)模較小，技術(shù)水平普遍不高，部分企業(yè)存在著以次充好、以假亂真的問題，一些小作坊出品的設(shè)備仍停留在本世紀(jì)初的水平，更談不上與國外品牌的競爭。一個(gè)主要原因是行業(yè)準(zhǔn)入門檻太低。

　　目前，全國城市中近40%的飲用水水廠都已開始采用二氧化氯消毒，包括其它行業(yè)在內(nèi)，在役的二氧化氯發(fā)生器有20000多臺(tái)，全國有1000多家二氧化氯發(fā)生設(shè)備制造商。但目前在給水消毒中使用的大多數(shù)為“混合型”二氧化氯發(fā)生器，產(chǎn)物中氯氣的比例甚至超過60%，已經(jīng)失去最初為了減少三氯甲烷而改投二氧化氯的意義，在國外水廠已很少采用了。另外一些產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率很低，大量未反應(yīng)的氯酸鈉和鹽酸等原料投加到待處理水中，造成出水中氯酸鹽超標(biāo)，造成了嚴(yán)重的污染問題，甚至釀成巨大事故。

　　行業(yè)正重新洗牌 技術(shù)創(chuàng)新是關(guān)鍵

　　隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水量型缺水和水質(zhì)型缺水問題日益嚴(yán)重。特別是在依賴南水北調(diào)供水的部分省份，水源類型更加多樣化，南水北調(diào)水與現(xiàn)水源摻混，水質(zhì)波動(dòng)大，復(fù)合污染加劇。

　　山東省城市供排水水質(zhì)監(jiān)測中心主任賈瑞寶告訴記者，目前，山東省的主要水源包括：地下水、河庫水;引黃水、南水北調(diào)水;淡化海水……全省縣級(jí)以上城市水廠340座，總水能力2000萬m3/d;地表水廠約占50%;處理工藝以簡單處理、常規(guī)工藝為主。南水北調(diào)通水后，山東受水區(qū)水源構(gòu)成更加復(fù)雜，區(qū)域外調(diào)水占1/3;長江水有機(jī)物含量較低，經(jīng)過調(diào)蓄湖泊后，有機(jī)物呈逐漸增大趨勢，江蘇境內(nèi)TOC在1.7-3.5mg/L;南四湖TOC含量平均為5.52mg/L;硫酸鹽、氯化物、溴化物江蘇段較低，在南四湖達(dá)到峰值，分別為420mg/L、380mg/L和410 μg/L。

　　江蘇段電導(dǎo)率較低，在232-768 μS/cm ，進(jìn)入南四湖后明顯升高，電導(dǎo)率在1053~1968 μS/cm，平均值為1512 μS/cm。這給消毒工藝帶來了更高的要求。

　　隨著我國《食品衛(wèi)生安全法》和《消毒劑產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)衛(wèi)生規(guī)范》兩個(gè)強(qiáng)制性法規(guī)的實(shí)施，以及國家衛(wèi)計(jì)委正在對(duì)GB 28931-2012 《二氧化氯消毒劑發(fā)生器安全與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和 GB/T 26366-2010《二氧化氯消毒劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行修訂。對(duì)二氧化氯發(fā)生期和制劑提出了更高的要求，監(jiān)管力度也將加大，企業(yè)準(zhǔn)入門檻將得到提高，行業(yè)將重新洗牌，一些作坊式的小企業(yè)和低水平的產(chǎn)品必將被淘汰，還會(huì)有新的企業(yè)趁機(jī)進(jìn)入二氧化氯發(fā)生器市場。一些舍得研發(fā)投入，技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)的企業(yè)，必定會(huì)脫穎而出。

　　青島巨川環(huán)?？萍加邢薰靖陮W(xué)珍告訴記者，該公司與哈爾濱工業(yè)大學(xué)和東北大學(xué)合作，在化工標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)委員會(huì)二氧化氯專業(yè)委員會(huì)的協(xié)助下，開發(fā)成功了”蔗糖法JCT型高純二氧化氯發(fā)生器”，在日供水量10萬噸的青島西海岸公用事業(yè)集團(tuán)水務(wù)公司紅石崖水廠已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行。

　　該發(fā)生器以蔗糖、氯酸鈉和稀硫酸為主要原料，從原料、工藝和發(fā)生器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重大革新，具有高轉(zhuǎn)化率、高純度、體積小、操作簡便、運(yùn)行時(shí)無需加熱、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。特別適用于大中型水廠，節(jié)能減排效果顯著。

　　智能化是方向 服務(wù)是軟實(shí)力

　　中國疾病預(yù)防控制中心環(huán)境所研究員張嵐告訴記者：目前我國水廠中應(yīng)用的二氧化氯發(fā)生器主要有“高純法”和“混合法”，后者占據(jù)了主要市場。但該類發(fā)生器以氯酸鈉和鹽酸為原料，產(chǎn)物中含有大量的氯氣，消毒時(shí)依然會(huì)產(chǎn)生三氯甲烷等三致物質(zhì)(致癌、致畸、致突變)，還時(shí)常發(fā)生過量的氯酸鈉排入水中造成氯酸鹽超標(biāo)的情況。很多作坊式廠家出品的發(fā)生器仍然使用十多年前的技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡單、控制方式原始、轉(zhuǎn)化率低、容易發(fā)生爆炸等惡性事故。

　　張嵐說：高轉(zhuǎn)化率、高純度、低成本和智能化的氯酸鹽法發(fā)生器是二氧化氯制備技術(shù)的發(fā)展方向。

　　隨著移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的飛速發(fā)展，國家也在大力發(fā)展智慧城市建設(shè)，城市水、電、燃?xì)獾鹊纳a(chǎn)和消耗都實(shí)現(xiàn)了智能化，各類數(shù)據(jù)都納入了城市監(jiān)管運(yùn)行的大數(shù)據(jù)庫。目前大量低水平的二氧化氯發(fā)生器無法滿足和適應(yīng)城市智能化運(yùn)行和監(jiān)管的需要。

　　深圳斯瑞曼精細(xì)化工有限公司董事長劉景華告訴記者：他們研制成功的SRM-LSH-PLC系列高純二氧化氯發(fā)生器，采用氣液分離工藝、純氣體投加、反應(yīng)母液另行收集處理，是將R11法生產(chǎn)的純二氧化氯氣體直接投加到飲用水中進(jìn)行凈化，對(duì)水質(zhì)不產(chǎn)生二次污染，在預(yù)處理水質(zhì)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生“三致”化合物。在自來水預(yù)氧化處理和消毒中的應(yīng)用屬行業(yè)領(lǐng)先、國內(nèi)首創(chuàng)，并獲得國家授權(quán)的發(fā)明專利。

　　此外，他們開發(fā)了以雙氧水為原料的氯酸鹽法高純發(fā)生器，配備“智慧化系統(tǒng)”，反應(yīng)系統(tǒng)的溫度、壓力、摩爾比，通過PLC程序自動(dòng)化控制。由二氧化氯傳感器對(duì)出廠水的殘余二氧化氯輸出濃度訊號(hào)進(jìn)行控制，同時(shí)通過數(shù)字轉(zhuǎn)換，調(diào)整計(jì)量泵的投料量。從而，確保發(fā)生器的二氧化氯轉(zhuǎn)化率達(dá)到98%以上、二氧化氯的純度達(dá)到99%以上。

　　劉景華說，在提高發(fā)生器本身的智能化水平之外，該公司研發(fā)的第四代高純發(fā)生器，還配備了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。設(shè)在公司總部的終端系統(tǒng)，可對(duì)分布在遠(yuǎn)端的每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，做到了在設(shè)備出現(xiàn)異常問題出現(xiàn)時(shí)，使用廠家可以瞬時(shí)得到響應(yīng)，甚至可在用戶之前發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控。并可將實(shí)時(shí)監(jiān)控的運(yùn)行數(shù)據(jù)，接入城市供水等市政工程運(yùn)行的大數(shù)據(jù)庫，以便城市應(yīng)急與監(jiān)控。

　　除了硬件要給力，軟實(shí)力的打造也很重要。吳明松說，發(fā)生器是二氧化氯制造和應(yīng)用的核心。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，二氧化氯行業(yè)應(yīng)定義為服務(wù)于民生的衛(wèi)生安全保障服務(wù)行業(yè)。二氧化氯發(fā)生器和制劑的相關(guān)廠家，應(yīng)恪守職業(yè)道德、增加研發(fā)投入、提高產(chǎn)品品質(zhì)。還應(yīng)加強(qiáng)品牌建設(shè)，擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域， 拓展國際市場。