我國二氧化氯發生器亟待提質增效

　　在8月18日-20日于山東青島召開的2017年全國水質安全與二氧化氯應用技術研討會上，與會行業專家和政府主管部門形成共識：作為二氧化氯主要生產裝備的二氧化氯發生器亟待提質增效。而智能化、大型化和高純度、高轉化率設備是發展的方向。

　　準入門檻較低 存在一批‘三無’

　　眾所周知，二氧化氯是國際上公認的最新一代廣譜、高效、安全、環保的殺菌消毒劑，具有殺菌效果好、見效快、殘留少、不產生抗藥性等優點。世界衛生組織和世界糧食組織將其列為A1級高效殺菌、消毒劑;歐美等發達國家也將其廣泛應用于各領域的殺菌、消毒;我國衛生部也已批準其為飲用水等殺菌、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具有強氧化能力及高效廣譜殺菌能力，并且在飲用水消毒中不會產生鹵代烷烴(THMs)等三致物質(致癌、致畸、致突變)，在我國城市自來水凈化中已經得到廣泛應用。而城市供水質量與安全，事關國計民生。

　　全國化工標準物質委員會二氧化氯專業委員會秘書長吳明松博士告訴記者，由于ClO2的性質不穩定，容易發生爆炸，較難儲存和運輸，因此，目前在水廠都是采用二氧化氯發生器現場制備。

　　前些年，因為二氧化氯良好的應用前景，加之制備方法簡單，再由于沒有相應的標準，或是國家標準剛剛制定頒布，導致國內形成二氧化氯發生器一窩蜂的局面，而且良莠不齊，多數企業規模較小，技術水平普遍不高，部分企業存在著以次充好、以假亂真的問題，一些小作坊出品的設備仍停留在本世紀初的水平，更談不上與國外品牌的競爭。一個主要原因是行業準入門檻太低。

　　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，包括其它行業在內，在役的二氧化氯發生器有20000多臺，全國有1000多家二氧化氯發生設備制造商。但目前在給水消毒中使用的大多數為“混合型”二氧化氯發生器，產物中氯氣的比例甚至超過60%，已經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。另外一些產品的轉化率很低，大量未反應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，造成了嚴重的污染問題，甚至釀成巨大事故。

　　行業正重新洗牌 技術創新是關鍵

　　隨著中國經濟的快速發展，水量型缺水和水質型缺水問題日益嚴重。特別是在依賴南水北調供水的部分省份，水源類型更加多樣化，南水北調水與現水源摻混，水質波動大，復合污染加劇。

　　山東省城市供排水水質監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、南水北調水;淡化海水……全省縣級以上城市水廠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、常規工藝為主。南水北調通水后，山東受水區水源構成更加復雜，區域外調水占1/3;長江水有機物含量較低，經過調蓄湖泊后，有機物呈逐漸增大趨勢，江蘇境內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，在南四湖達到峰值，分別為420mg/L、380mg/L和410 μg/L。

　　江蘇段電導率較低，在232-768 μS/cm ，進入南四湖后明顯升高，電導率在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《食品衛生安全法》和《消毒劑產品生產企業衛生規范》兩個強制性法規的實施，以及國家衛計委正在對GB 28931-2012 《二氧化氯消毒劑發生器安全與衛生標準》和 GB/T 26366-2010《二氧化氯消毒劑衛生標準》進行修訂。對二氧化氯發生期和制劑提出了更高的要求，監管力度也將加大，企業準入門檻將得到提高，行業將重新洗牌，一些作坊式的小企業和低水平的產品必將被淘汰，還會有新的企業趁機進入二氧化氯發生器市場。一些舍得研發投入，技術創新能力強的企業，必定會脫穎而出。

　　青島巨川環保科技有限公司戈學珍告訴記者，該公司與哈爾濱工業大學和東北大學合作，在化工標準物質委員會二氧化氯專業委員會的協助下，開發成功了”蔗糖法JCT型高純二氧化氯發生器”，在日供水量10萬噸的青島西海岸公用事業集團水務公司紅石崖水廠已經穩定運行。

　　該發生器以蔗糖、氯酸鈉和稀硫酸為主要原料，從原料、工藝和發生器結構進行了重大革新，具有高轉化率、高純度、體積小、操作簡便、運行時無需加熱、運行成本低等特點。特別適用于大中型水廠，節能減排效果顯著。

　　智能化是方向 服務是軟實力

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

　　張嵐說：高轉化率、高純度、低成本和智能化的氯酸鹽法發生器是二氧化氯制備技術的發展方向。

　　隨著移動互聯技術的飛速發展，國家也在大力發展智慧城市建設，城市水、電、燃氣等的生產和消耗都實現了智能化，各類數據都納入了城市監管運行的大數據庫。目前大量低水平的二氧化氯發生器無法滿足和適應城市智能化運行和監管的需要。

　　深圳斯瑞曼精細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生器，采用氣液分離工藝、純氣體投加、反應母液另行收集處理，是將R11法生產的純二氧化氯氣體直接投加到飲用水中進行凈化，對水質不產生二次污染，在預處理水質時不會產生“三致”化合物。在自來水預氧化處理和消毒中的應用屬行業領先、國內首創，并獲得國家授權的發明專利。

　　此外，他們開發了以雙氧水為原料的氯酸鹽法高純發生器，配備“智慧化系統”，反應系統的溫度、壓力、摩爾比，通過PLC程序自動化控制。由二氧化氯傳感器對出廠水的殘余二氧化氯輸出濃度訊號進行控制，同時通過數字轉換，調整計量泵的投料量。從而，確保發生器的二氧化氯轉化率達到98%以上、二氧化氯的純度達到99%以上。

　　劉景華說，在提高發生器本身的智能化水平之外，該公司研發的第四代高純發生器，還配備了遠程監控系統。設在公司總部的終端系統，可對分布在遠端的每臺設備的運行狀態實時監控，做到了在設備出現異常問題出現時，使用廠家可以瞬時得到響應，甚至可在用戶之前發現問題并進行遠程調控。并可將實時監控的運行數據，接入城市供水等市政工程運行的大數據庫，以便城市應急與監控。

　　除了硬件要給力，軟實力的打造也很重要。吳明松說，發生器是二氧化氯制造和應用的核心。從應用領域來看，二氧化氯行業應定義為服務于民生的衛生安全保障服務行業。二氧化氯發生器和制劑的相關廠家，應恪守職業道德、增加研發投入、提高產品品質。還應加強品牌建設，擴展應用領域， 拓展國際市場。