玉洁工业循环水电解法二氧化氯发生器的工作原理是什么?
2025-12-23
玉洁工业循环水电解法二氧化氯发生器,是通过电解饱和食盐水现场生成以二氧化氯(ClO₂)为主,伴随氯气(Cl₂)、臭氧(O₃)、过氧化氢(H₂O₂)的复合强氧化剂,利用协同氧化作用杀灭循环水中的细菌、真菌、藻类,同时抑制生物黏泥生成,适配工业敞开式 / 闭式循环水系统。其核心原理区别于化学法,无需酸碱原料,仅需工业盐和水,操作更安全。
设备采用阳离子交换膜将电解槽分隔为阳极室与阴极室,饱和盐水进入阳极室,清水进入阴极室,通直流电后发生如下反应:
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阳极室(氧化反应)
氯离子(Cl⁻)在特殊涂层钛电极表面被氧化,生成 ClO₂、Cl₂等氧化剂,核心反应式:
- 3Cl−−6e−+3H2O→ClO2↑+2Cl−+6H+
- 2Cl−−2e−→Cl2↑
同时伴随副反应生成少量 O₃、H₂O₂,强化协同杀菌效果。
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阴极室(还原反应)
水分子被还原,生成氢气(H₂)和氢氧根离子(OH⁻),反应式:
- 2H2O+2e−→H2↑+2OH−
阴极室产生的稀碱液可定期排放,或回流调节循环水 pH 值,减少系统腐蚀。
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产物混合
阳极室生成的 ClO₂、Cl₂等混合气体,经水射器与动力水混合,形成复合消毒液,直接投加至循环水系统。
- 盐水制备
工业盐(NaCl≥99.1%)与软化水按 1:2.3–1:3(重量比) 配制为 26%–30% 的饱和盐水,经精密过滤后送入阳极室,避免杂质堵塞电极。
- 电解反应
整流电源输出稳定直流电,控制电解槽电流密度为 300–500 A/m²,反应温度维持在 30–45℃(温度过高会加速电极损耗)。阳离子交换膜只允许 Na⁺通过,隔离阴阳极产物,提升 ClO₂产率。
- 气体溶投
水射器产生负压,将阳极室的混合氧化剂气体抽吸出来,与循环水充分混合溶解,形成浓度稳定的消毒液。
- 智能控制
配套余氯 / ORP 在线监测仪,实时反馈循环水的消毒指标,PLC 自动调节电解电流或投加频率,维持余氯在 0.1–0.3 mg/L(敞开式循环水),实现闭环控制。
- 安全排放
阴极室产生的氢气经专用管路引至室外高空排放;少量稀碱液可按需回流至循环水系统,调节水质 pH。
- 原料安全:仅需工业盐和水,无盐酸、氯酸钠等危化品,储存与运输风险低,符合工业厂区安全管理要求。
- 协同杀菌:ClO₂+Cl₂+O₃复合氧化剂,广谱杀灭菌藻,且不易产生抗药性,尤其适合处理循环水系统中黏泥包裹的微生物。
- 控黏防垢:氧化分解生物黏泥,减少换热器管路堵塞;同时避免化学法药剂残留导致的结垢风险。
- 智能适配:可联动循环水泵、冷却塔启停,根据补水率、浓缩倍数自动调节投加量,降低运行成本。