自來水廠消毒處理方案

湖南源生環(huán)保設備有限公司

 目 錄

*臺大型20000克電解二氧化氯發(fā)生器由湘怡源生2018年研制成功，告別了國內(nèi)不能生產(chǎn)超過10000克大型電解二氧化氯發(fā)生器的現(xiàn)狀，湘怡源生是湖南省重合同守信用企業(yè)品牌，湖南省AAA質量信用等級企業(yè)，湖南省AAA信用等級企業(yè)，湖南省AAA品牌信譽等級企業(yè)，全國水利系統(tǒng)優(yōu)秀產(chǎn)品目錄品牌，全國農(nóng)村水利工程材料設備產(chǎn)品信息年報入選企業(yè)，《消毒標準匯編》入編單位。

湘怡源生生產(chǎn)基地位于湖南長沙寧鄉(xiāng)經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)，研發(fā)中心位于北京望京科技園區(qū)，電解二氧化氯發(fā)生器制造和設備運行經(jīng)驗超過10年，服務超過20000多家用戶，湘怡源生牌大型電解二氧化氯發(fā)生器先后服務老撾金三角水廠，廣西金川有色金屬，克拉瑪依油田，湖北宜昌制藥，江西吉安農(nóng)業(yè)，北京門頭溝水廠，新疆阿克蘇地區(qū)水廠等。

湘怡源生始終堅持做產(chǎn)品即做人的核心理念，定位于做安全耐用的消毒設備，湘怡源生牌電解二氧化氯發(fā)生器型號規(guī)格從2克一直到20000克均有生產(chǎn)，設備有全自動智能化電解二氧化氯發(fā)生器，并取得了國家版權局頒發(fā)的基于物聯(lián)網(wǎng)的水消毒設備遠程監(jiān)控系統(tǒng)的計算機軟件著作權登記證書，設備可以實現(xiàn)5G聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)手機端或電腦端遠程操作和監(jiān)控實施運行，根據(jù)用戶需求，還有自動化電解二氧化氯發(fā)生器和經(jīng)濟型電解二氧化氯發(fā)生器。

湘怡源生牌電解二氧化氯發(fā)生器具有國家法律要求的飲用水或者污水、循環(huán)水消毒的各項資質證書，可以在湖南省衛(wèi)計委網(wǎng)站查詢核實（湖南省衛(wèi)計委網(wǎng)站輸入湖南源生環(huán)保設備有限公司，即可顯示所有批件及其他資質），有飲用水必具備的衛(wèi)生許可批件和消毒許可證，也有在全國消毒產(chǎn)品網(wǎng)上信息平臺備案，湘怡源生是國內(nèi)合法生產(chǎn)電解二氧化氯發(fā)生器的專業(yè)廠家。

電解二氧化氯發(fā)生器用于水消毒，原料只需要食鹽，不需要其他化學原料，永遠不需要清洗電極，生產(chǎn)1克二氧化氯混合消毒劑，只需要1.6克鹽，比如10萬噸/天的自來水廠，需要配10000克電解二氧化氯發(fā)生器，10000克電解二氧化氯發(fā)生器1小時需要鹽16000克，（電解次氯酸鈉發(fā)生器10000克1小時需要鹽45000克，遠多于電解二氧化氯發(fā)生器的耗鹽量）

一、項目概述

二、5000克/小時型號電解法二氧化氯發(fā)生器性能介紹

三、自動控制原理

四、二氧化氯發(fā)生器直流電源

五、其他主要配套設備

六、我公司產(chǎn)品的優(yōu)勢

七、本項目質量控制措施和質量計劃

一、項目概述

自來水廠地表水日處理量為35000噸，項目采用一臺5000克/小時型號的電解法二氧化氯發(fā)生器，原料為單一的食鹽，易購、運輸貯存安全可靠，避免了化工原料的危險性，非常適合本項目的消毒處理。

二、二氧化氯發(fā)生器技術性能概述

1、使用環(huán)境條件：

 環(huán)境溫度：0～45℃；環(huán)境濕度：空氣中濕度不超過85%

2、設備名稱、型號、生產(chǎn)廠家、技術性能、參數(shù)：

（1）設備名稱：電解法二氧化氯發(fā)生器。

（2）生產(chǎn)廠家：湖南源生環(huán)保設備有限公司

（3）耗鹽（食鹽）量：1.6克鹽（食鹽）/克有效氯

（4）電源輸入： 380V±10%、50hz±5%  

（5）額定輸入功率：60KW

（6）設備安裝接口管徑：DN63mm

3、設備工作原理

設備采用電解氯化鈉產(chǎn)生二氧化氯協(xié)同消毒劑,原料僅消耗氯化鈉和水。恒流電解電源將交流電變?yōu)殡妷翰怀^12伏（安全電壓）的直流電，在帶有特殊電極板和電解隔膜的電解槽內(nèi)電解飽和氯化鈉水溶液，產(chǎn)生二氧化氯消毒劑。消毒劑投加系統(tǒng)自動將設備產(chǎn)生的二氧化氯消毒劑投加到待消毒水體中，達到消毒處理的目的。

4、設備配置

（1）電解電源采用恒流電解電源,電解電源可接受外部無源開關量信號控制啟停，電解電源運行狀態(tài)可以通過RS485通訊端口遠程顯示。電解電源可以接受外部4～20mA模擬量信號進行PID控制二氧化氯發(fā)生器的發(fā)生量，可配合流量計或余氯在線傳感器實現(xiàn)自動反饋控制，使被消毒的水中消毒劑含量始終控制在設定范圍內(nèi)。

（2）電解槽帶耐腐蝕壓力傳感器，自動檢測設備進水壓力。設備進水壓力過低時（小于0.15MPa時），智能控制器自動控制電解電源工作狀態(tài),確保設備安全運行，避免了設備因進水壓力過低或停水時,電解電源未關閉造成的設備損壞或協(xié)同消毒體外溢。

（3）電解槽內(nèi)有耐腐蝕溫度傳感器，溫度傳感器將電解槽溫度狀況傳送給電解電源智能控制系統(tǒng)；智能控制系統(tǒng)根據(jù)電解槽溫度狀態(tài)，控制電解槽冷卻水流量，保持電解槽溫度在合適的狀態(tài)。智能溫度控制系統(tǒng)檢測到電解槽內(nèi)溫度達到40℃時可以自動關閉電解電源，避免設備冷卻水斷水時，電解槽內(nèi)溫度過高造成電解槽損壞。

（4）電解槽自動檢測外室副產(chǎn)物濃度，副產(chǎn)物濃度過高時通過電解電源智能控制系統(tǒng)控制耐腐蝕自動排污裝置自動排污。

（5）電解槽電解液采用耐二氧化氯腐蝕的進口化工磁力泵強制循環(huán)，確保二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)量穩(wěn)定。

（6）電解槽帶有耐腐蝕的負壓狀態(tài)指示裝置，能明確顯示電解槽負壓狀態(tài)，并可以自動平衡電解槽負壓狀態(tài)，確保設備使用安全。

（7）發(fā)生器極板采用進口鈦網(wǎng)（等離子涂覆釕、銠、銥、鉑稀有金屬氧化物）制造，鈦冷卻水管和導電柱合為一體。極板采用端部密封結構，避免二氧化氯協(xié)調(diào)消毒體泄漏，極板壽命不小于十年。

（8）為了確保設備節(jié)省電能，陰、陽極板間距不大于65mm，電解隔膜厚度不超過5mm。

（9）電解隔膜采用聚四氟丙磺酸材質；電解隔膜電阻率低、耐腐蝕、免清洗、能自動平衡電解槽內(nèi)外室電解液的PH值；電解隔膜壽命大于二年。

（10）電解槽箱體全部采用白色優(yōu)質覆膜PVC板材雙面多重焊接而成，確保設備耐腐蝕；設備管路、閥門采用國內(nèi)優(yōu)質（上海佑利和中國臺灣環(huán)琪品牌）的灰色UPVC飲用水用管路、閥門。為了確保設備安裝、使用、維護方便，電解槽采用一體化設計，操作閥門設在設備前面的操作面板上，各管路接口均設在設備兩側，并以活結方式連接。

5、設備外觀

（1）設備外表整齊美觀，盤面上的儀表、開關、指示燈、標牌整齊、牢固、可靠。

（2）發(fā)生器表面無涂層，顏色均勻一致，表面整潔無劃痕、起泡、裂紋。

6、自動溶鹽系統(tǒng)：

（1）電解液濃度：飽和鹽（氯化鈉）水，電解液始終循環(huán)使用不外排。

（2）鹽水管路、閥門均采用優(yōu)質的灰色UPVC飲用水用管路制造，并安裝活管頭以便拆卸維護。

（3）溶鹽箱能容納設備運行150小時所需的飽和鹽水，設備缺鹽時僅加固體的食鹽，避免了設備電解液膨脹問題。

（4）設備采用自動溶鹽系統(tǒng)，無需人工配制，溶鹽泵采用耐二氧化氯腐蝕的進口化工磁力泵。

（5）設備配備密封加鹽裝置。

 三、自動控制原理

1、系統(tǒng)概括：

（1）采用恒流電解電源。

（2）可以通過RS-485將運行狀態(tài)傳輸給上位機，并提供上位電腦軟件，便于實現(xiàn)遠程控制與顯示。

（3）安裝余氯傳感器。增加的上限和減少的下限可以自由設定。用戶要求的余氯值可在0-2ppm內(nèi)任意設定。加藥點距離出水點流動時間約30分鐘處，此反應時間穩(wěn)定，不容易波動。

（4）采用7寸觸摸屏顯示與控制，界面顯示包括電解電壓、電解電流、實時余氯、實時流量、設定余氯、設定即時投加量、調(diào)節(jié)速度。

（5）設備具有漏氯報警功能，并有聲光報警，自動開啟排風扇。其中排風扇可獨立手動開啟關閉。

（6）設備內(nèi)部含有1臺5000A電源。

（7）電腦上位機軟件包括，余氯實時曲線、余氯歷史曲線、余氯歷史記錄報表、余氯歷史記錄打印、報警記錄、報警顯示。

2、功能介紹：

    （1）手動控制：發(fā)生器根據(jù)設定電流值，固定輸出，不會因實際流量和實際余氯的波動而變化。

    （2）余氯自動控制：發(fā)生器根據(jù)設定余氯值和實際余氯值，自動進行控制，使被消毒的的水中消毒劑含量始終控制在設定范圍內(nèi)，并且控制的變化速率可根據(jù)實際進行調(diào)整。

（3）流量自動控制：發(fā)生器根據(jù)流量設置和實際流量，自動進行控制，電流隨流量變化正比對應投加，并且調(diào)節(jié)系數(shù)可隨意調(diào)整。

3、系統(tǒng)構架圖：

四、二氧化氯發(fā)生器直流電源

1、概述

本產(chǎn)品為可控硅整流電源裝置，是將三相交流電轉變?yōu)楦綦x的、大小可調(diào)、平滑的輸出高質量的直流電的電源設備，主要應用于二氧化氯電解水處理，本產(chǎn)品具有以下特點：

① 采用柜式結構、靜電噴涂防護、外形美觀，結構堅固。

② 元器件選用裕量大、承載能力強，壽命長。

③ 電路高集成化，抗干擾能力強，故障率低。

④ 穩(wěn)壓、穩(wěn)流任意選擇的輸出工作狀態(tài)

⑤ 高集成觸發(fā)控制電路，抗干擾能力強，故障率低，內(nèi)設穩(wěn)壓、穩(wěn)流、軟起動、缺相保護、過欠壓保護、過流保護等功能。

⑥ 含485通訊網(wǎng)絡通過數(shù)據(jù)線由外部觸摸屏對本機實現(xiàn)遠程控制、顯示及存儲信息，控制距離1公里

⑦ 輸入輸出的過流、短路、雷擊的多重保護。

2、工作條件

① 禁止室外使用

② 海拔高度不超過1000m。

③ 環(huán)境溫度應低于零上40℃，高于零下40℃。

④ 環(huán)境相對濕度不超過85%。

⑤ 沒有導電塵埃，腐蝕性氣體、劇烈震動、爆炸的場合。

3、技術數(shù)據(jù)

① 規(guī)格型號：5000A/12V 

② 輸入電源：三相四線  380VAC±10%  50HZ±1HZ

③ 額定輸出功率：60KW

④ 額定直流輸出電壓：0-12V

⑤ 額定直流輸出電流：5000A

⑥ 整機效率：≥85%

⑦ 整流方式：六相五柱式

⑧ 冷卻方式：風冷

⑨ 控制方式：7寸觸摸屏控制(1臺觸摸屏控制1臺二氧化氯電解電源)

⑩ 恒壓、恒流精度：優(yōu)于1%

⑾ 軟起動時間：3S

⑿ 過載保護：1.1PT

⒀ 保護功能：具備缺相、過熱、限壓、限功率、過壓、過流、短路、超載等保護功能

⒁ 外形尺寸（寬×厚×高）： 6200mm*750mm*1400mm  

⒂ 重量：360Kg 

4、工作原理

① 框架示意圖

② 主電路工作原理

三相380V交流電源通過空氣開關及交流接觸器組成的控制通斷及過流保護電路，對整機供電電源進行全關斷控制，可將保護信號對交流接觸器進行通斷控制，形成整機保護，并且使停機狀態(tài)下零功耗。再將該交流電源送至五柱式整流變壓器的一次側，感應耦合產(chǎn)生的交變磁場使隔離的副邊繞組形成六相交流電壓進入由可控硅及平衡濾波電抗器組成的六相雙反星可控硅整流電路，通過可控硅觸發(fā)電路對可控硅進行控制，使輸出直流電壓無極可調(diào)，產(chǎn)生的低紋波直流電提供二氧化氯電解電源。

③ 觸發(fā)控制單元

該單元核心電路由我公司自行設計生產(chǎn)的YSD-3M集成觸發(fā)電路板組成。采用德國西門子集成電路TCA785，將給定信號及反饋信號通過PI調(diào)節(jié)運算放大電路進行比較后由TCA785處理，提供給可控硅準確的觸發(fā)信號，內(nèi)含穩(wěn)流、穩(wěn)壓、軟起動、缺相保護、過欠壓保護等功能，輸出脈沖為10KHZ脈沖列、幅值為12V，直流輸出電壓及分流器檢測的電流信號經(jīng)放大板放大后送至觸發(fā)板比較單元，使輸出電壓、電流保持在恒定的設定值。

④ 保護電路

1）缺相保護：當三相電源缺相時，提供給觸發(fā)電路的電壓信號降低與給定信號比較放大后封閉觸發(fā)脈沖，使系統(tǒng)無輸出電壓及電流，并由數(shù)字電路將此信號發(fā)送至觸摸屏提示。

2）溫度檢測保護：在整流變壓器、晶閘管元件均安裝有溫度過高保護熱繼電器，當這些檢測點的溫度超過其溫度保護值時，同時封閉晶閘管觸發(fā)脈沖。

3）輸出電流限制保護：當直流輸出電流達到其限流流整定值時，輸出電流被自動限制在限流保護動作值上。

⑤ 數(shù)字電路及觸摸屏控制

該電路485數(shù)字轉換電路及觸摸屏控制2部分組成，該電路將直流輸出電流、電壓信號及保護信號送入中央處理器轉換為數(shù)字信號進行處理，電流、電壓、保護信號為電壓信號，余氯在線的控制為4-20mA的電流信號；該數(shù)字信號再有中央處理器轉換為模擬電壓信號對脈寬調(diào)制電路進行控制，同時該數(shù)字信號通過485總線送入觸摸屏對該電路進行電壓電流或曲線設定控制。觸摸屏控制方式分為手動及自動2種模式。

1）觸摸屏手動模式參數(shù)的設置

手動控制時，設定電壓和設定電流錄入值均為實際值的10倍，例如恒壓模式時，若要電源輸出實際電壓100V，則需在設定時錄入1000，恒流模式時若要輸出實際電流50A，則需在數(shù)據(jù)錄入時輸入500，依次類推。（本機電壓電流滿量程分別為5000A/12V，這樣設置是為了在自動控制時實際輸出曲線與圖表比例協(xié)調(diào)）

2）自動控制時，數(shù)據(jù)錄入方式和手動類似，由二氧化氯余氯控制儀檢測到的信號根據(jù)其輸出的4-20mA的電流信號控制電源的輸出電流大小，從而使二氧化氯的含量始終恒定在設定值；自動狀態(tài)下為受控的恒流模式，無需在手動控制界面設置參數(shù)，只需更改自動控制界面的工藝設定，編輯階段數(shù)值，橫軸代表時間，縱軸代表設定值。（恒壓模式時設定值為電壓值，恒流模式時設定值為電流值）

5、設備的安裝

將三相交流380V電源用12mm²的銅導線接入設備上交流電源輸入電源線（設備上已注明）上，機殼的接地端子用2.5mm²以上的導線接地，地線深度應超過1.5米。設備后面板上的直流輸出排分別與二氧化氯發(fā)生器用1500mm²以上的導線相連接，設備上輸出排‘+’ ‘-’性已標注好，不能搞錯。

6、設備的日常維護

① 定時檢查有無螺絲栓松動、受潮等情況，如有應及時的進行緊固、烘干處理。

② 定期清理設備上飛落的灰塵以及臟物。

③ 檢查軸流風機運行狀況，定期加注潤滑油。

④ 要做到有專人對設備定期的進行保養(yǎng)、維護。

 五、其他主要配套設備

(一)軟水器（去除水中鈣鎂離子）

      根據(jù)甲方要求陰極和陽極補水需要補充軟化后的水，水量0.5噸/小時。

（二）氫氣報警

 六、我公司產(chǎn)品優(yōu)勢

1、密封加鹽裝置：我公司*的漏斗式密封加鹽裝置，在加鹽時，因為始終存在一個鹽層隔絕鹽箱內(nèi)二氧化氯，因而設備內(nèi)部的二氧化氯無法泄漏，避免對操作人員造成刺激或傷害。

2、水射器吸氣檢測裝置：在設備上部裝有水罩子，正常工作時外界空氣進入設備有氣泡產(chǎn)生，可判斷水射器是否正常工作。

3、強制化鹽和循環(huán)裝置：加裝日進口磁力泵，化鹽和循環(huán)，使鹽的濃度始終處于飽和狀態(tài)，始終能使產(chǎn)氣量在瞬間達到量程內(nèi)任一數(shù)值，為自動投加創(chuàng)造條件，在原設計圖紙中二氧化氯發(fā)生器采用了目前多數(shù)廠家的結構，缺陷是加食鹽水，濃度很快下降產(chǎn)氣量不穩(wěn)定，沒有自動投加的可能，因食鹽濃度下降后電流不能瞬間達到任意產(chǎn)氣量數(shù)值。

4、排氫管加裝伴熱帶：

因引入室外的排氫管在冬天排氣時，設備內(nèi)部溫度高的氫氣和水蒸汽、空氣等與室外的冷空氣匯合易結冰，造成排氫管堵塞，使氫氣無法排出，積聚在陰極箱內(nèi)存有安全隱患。我公司在排氫管外部加裝伴熱帶，在冬天時排氣出口處始終在30℃左右，無結冰堵塞的可能。

七、本項目質量控制措施和質量計劃

（一）改進工藝

1. 改變陰極板材質，由不銹鋼變成鈦網(wǎng)

我公司與世界的電化學專家廣泛合作，對目前我國電解法二氧化氯發(fā)生器的技術工藝進行了巨大改進，極板和隔膜，這兩個部件壽命決定了整個設備的壽命和性能，傳統(tǒng)的極板材質是陽極采用鈦網(wǎng)，陰極采用316L不銹鋼，但在隔膜破損的情況下，陽極室的酸性液體會進入陰極室而損壞不銹鋼材質的陰極板，我公司從產(chǎn)品質量的角度出發(fā)，陰極板采用了鈦網(wǎng)，從根本上提高了陰極的使用壽命。

2. 改進極板的涂層工藝

采用進口鈦管和鈦網(wǎng)，在廠內(nèi)焊接好之后再進行全面涂層，焊點處也被涂層，很大程度地提高了極板的整體壽命，由原來的三到五年提高至了五到八年。

3.改變電解隔膜的材質

目前大多數(shù)廠家采用石棉做為電解隔膜的材質，其缺點是孔徑大，產(chǎn)氣效率低，壽命一般為一年，我公司引入進口材料聚四氟丙磺酸做為隔膜的主材，使隔膜的壽命提高到二年以上，從而減少了用戶頻繁更換隔膜的工作量，也使隔膜只允許鈉離子通過，不允許氣體分子的透過，從而提高了產(chǎn)氣量，避免了消毒溶液透過隔膜與陰極室的堿液發(fā)生化學反應而降低產(chǎn)氣量。

以上三點在工藝上從根本上提高了發(fā)生器的壽命，也提高了產(chǎn)氣效率。

（二）出廠前的檢驗

我公司出廠的每一臺設備都要經(jīng)過滿負載強化試驗，即在超高強度、高電流、高電壓，供水壓力≥4kg的情況下連續(xù)工作72小時，無任何問題方可出廠銷售。具體的檢測項目包括：外觀檢測、靜態(tài)檢測、工作運行檢測、水質檢測、絕緣檢測、滿負載強化檢測、接地安全檢測。

所有項目只有全部檢測合格才允許出廠。

（三）售中及售后措施保證

1. 供貨時間保證措施

本項目所需要的型號設備，我公司可根據(jù)用戶需求隨時安排生產(chǎn)。

2. 施工技術指導

在安裝過程中，除了用戶提供外接電源外，設備的具體安裝工作均由我公司派人施工，目的是發(fā)揮出我公司多年培養(yǎng)的安裝施工人員的專業(yè)水平，以精確的安裝限度滿足用戶的使用需要。

3. 調(diào)試驗收

在現(xiàn)場指導用戶的使用，詳細的講解每一個操作技術的規(guī)范步驟和目的，并且試著讓用戶的操作人員操作整體過程，在設備處于穩(wěn)定狀態(tài)后，測試水樣余氯值，通知招標人到現(xiàn)場驗收。

4. 試運行

一般采用保駕運行的方式，即我公司派人在設備開始運行時，協(xié)同用戶操作人員操作，在三天之內(nèi)即用戶達到熟練水平再開始獨立運行，試運行一個月內(nèi)，我公司安裝人員以電話或親自到現(xiàn)場了解設備的運行情況，糾正操作中存在的問題，在此之后，把一份詳細地設備操作手冊交給用戶保存，并講解其中的技術要求。