二氧化氯（ClO2），是国际上公认的最新一代广谱、高效、安全、环保的杀菌消毒剂，具有杀菌效果好、见效快、残留少、不产生抗药性等优点。世界卫生组织（WHO）和世界粮食组织（FAO）将其列为A1 级高效杀菌、消毒剂；欧美等发达国家也将其广泛应用于各领域的杀菌、消毒；我国卫生部也已批准其为饮 用水等杀菌、消毒剂的首选，并可作为食品添加剂使用；另外，它还具有除藻、 抗霉、防腐、保鲜、除臭等功能。ClO2 具有强氧化能力及高效广谱杀菌能力， 并且在饮用水消毒中不会产生卤代烷烃（THMs）等三致物质（致癌、致畸、致 突变），在我国自来水净化中得到广泛应用。由于ClO2的性质不稳定，容易发生爆炸，较难储存和运输，因此目前在净水应用中通常采用二氧化氯发生器现场制备ClO2的方法。本文章主要针对水厂净水工艺特点以及消毒技术现状，从二氧化氯制备方法和发生器开始介绍，然后对二氧化氯发生器设备的技术要点做出解析。
一. 二氧化氯的制备方法及发生器种类
二氧化氯发生器制备ClO2的方法主要有化学法和电解法，化学法又分为亚氯酸盐氧化法和氯酸盐氧化法。电解法是通过电解获得ClO2，但由于ClO2的纯度低，耗电量大，设备复杂等原因，目前一般都采用化学法制备ClO2。氯酸盐氧化法常用氯酸钠和盐酸制备，产生二ClO2和Cl2的混合物；此外，还有用H2O2、尿素、蔗糖等还原剂制备高纯ClO2的方法。亚氯酸钠氧化法反应条件温和，转化率和ClO2纯度高，但由于亚氯酸钠价格昂贵，又是高危化学品，因此应用受到限制。依据制备方法，分为不同二氧化氯发生器种类。其中，氯酸盐还原法的发生器有氯酸钠盐酸法二氧化氯发生器（行业内称为复合二氧化氯发生器又叫混合型二氧化氯发生器），过氧化氢法二氧化氯发生器（R11 法，又是俗称的三元法二氧化氯发生器）。
以下仅以氯酸盐和亚氯酸盐为原料做分析：
1.氯酸钠盐酸法复合型二氧化氯发生器
反应化学公式 ：NaClO3+2HCl→ClO2+1/2Cl2+NaCl+H2O
反应条件及产物 ：氯酸钠和盐酸在 50-80℃ 条件下反应，反应生成二氧化氯和氯气的混合物(理论ClO2:Cl2=2:1，实际1.1:1-1.4:1)
2、亚氯酸钠盐酸法高纯型二氧化氯发生器
反应化学公式 ：5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O
NaClO3+C12H22O11+H2SO4→ClO2+CO2+Na2SO4+H2O
二. 二氧化氯发生器设备技术要点解析
2.1 如何选择二氧化氯发生器
对于二氧化氯发生器，我们最关心的就是两个问题：如何选择二氧化氯发生器；什么是好的二氧化氯发生器？
好的二氧化氯的发生器的评判标准：一是ClO2的纯度高。二是原料的转化率高。同时满足这两点才能称之为好的二氧化氯发生器。
好的二氧化氯的评判依据：一是检测ClO2和Cl2含量，二是检测ClO3-含量。
常用的方法是五步碘量法，在实验室中采用滴定的方式测定ClO2、Cl2 及ClO3- 的含量。该方法测定结果准确，但是需要一定的实验室基础及会操作人员，在大部分使用单位较难实现。
2.2 发生器设备技术要点解析
因为现在市场上以复合型二氧化氯发生器居多，因此文章以复合型二氧化氯发生器为主，从六个方面探讨一下二氧化氯发生器设备的技术要点解析：1.反应温度；2.反应时间；3.药液混合方式；4.控制进药准确性 5.安全性问题 6.材料及配件质量控制
反应温度：对于复合型二氧化氯发生器，反应温度主要主要影响ClO2和Cl2的比例。现在行内复合型二氧化氯发生器的加热温度一般是50~80℃，如果＜50℃，氯酸钠的转化率低，产量低；若温度过高，ClO2 纯度下降，Cl2 比例增加。但是因为厂家不同、反应釜不同、加热方式，设备的大小不同等原因导致未有统一的最适温度。
反应时间：我们现在所说的反应温度，在行业内主要是指发生器设有几级反应。因为反应时间影响药液是否充分混合，进而影响到转化率的问题。因此反应釜的大小及反应级数影响药液的停留时间，药液是否能充分反应。经过我公司在生产实践中发现，复合法二氧化氯发生器只有一级反应是不能够保证足够的停留时间。因此，建议：500g 以下的小设备至少采用二级反应，随着设备产量的增大，可以设置四级甚至是六级反应。
药液混合方式：充分混合的药液保证了高转化率，建议：增加负压曝气、吹热气的方式使药液快速充分混合，提高转化率 。
控制进药准确性：在二氧化氯发生器中，计量泵和背压阀共同控制进药准确性。在二氧化氯发生器使用过程中，常见原料偏流和药液虹吸（即使计量泵不进药，进药管发生自动进药现象）。可能的原因：A. 一种或多种原料缺料；B. 计量泵损坏或发生气阻；C. 计量泵背压阀故障；D. 原料过滤器堵塞或管道不顺；E. 泵头松弛。当一种或多种原料缺料时，一定会造成原料偏流现象，这里提醒用户在使用发生器时，一定要定期检查药液储量，以免缺料。
关于计量泵：建议使用进口计量泵，并且计量泵要定期校正。因为复合法发生器中用到盐酸，具有腐蚀性，如果计量泵质量不过关，很容易发生故障。
计量泵背压阀在使用过程出现故障会造成药液虹吸问题。建议背压阀定期更换，尤其如果使用国产背压阀，建议一年更换一次。因为按一分钟，计量泵进药20 下计算，一小时1200 下，一天28800 次，一年计算下来就是上千万次，很容易出现故障。计量泵长期工作，会导致泵头松弛，需要定期紧固泵头螺丝。
安全性问题：复合型二氧化氯发生器在使用过程中安全问题包括：防爆口故障、副产物超标及原料问题。防爆口存在的意义就是为了防止爆炸。当水射器抽负压不足的时候，自动开启，减小反应釜内压力，防止爆炸。但是防爆口出现故障，除了水射器的问题，还有在于质量过关。选用质量好的单向阀，防止阀门因老化而粘连在一起，不能及时自动开启，造成安全隐患。
二氧化氯消毒副产物超标的根源在于原料转化率低。主要原因是设备质量问题和后期维护、保养、运行的问题。如果设备质量不过关，原料转化率低，肯定会造成副产物超标。
原料问题主要涉及原料质量不过关，因为氯酸钠质量保证（原料不合格可引起设备产率不足，甚至可导设备堵塞，彻底损毁）；盐酸酸度保证（盐酸浓度 31%，废酸易引起设备内的局部爆炸）。购买氯酸钠最好购买品牌过硬的，尽量不要选择所谓的自来水专用氯酸钠，因为这种氯酸钠市面上假的居多，在使用过程中很容易出现问题。
材料及配件质量控制
A.压力表：建议在二氧化氯发生器中，将常用的不锈钢表盘的压力表更换为耐腐蚀的数显压力表。因为二氧化氯具有强氧化性，很容易把不锈钢的表盘腐蚀，使之生锈，而换成工业级数显压力表就可以避免这个问题。
B.计量泵：在前面已经探讨过了，建议使用进口计量泵。
C.加热器：使用钛合金材质的加热器。
D. 管材、管件、阀门：要选用质量好、大品牌的管件管材及配件。经常有厂家反应，为什么放置二氧化氯发生器的房间有刺鼻的气味，其实就是配件质量不够，产生的二氧化氯气体从配件中溢出，有刺鼻气味。
E.反应釜材料：反应釜是反应发生的容器，是发生器的关键部位，并且药液包括盐酸等强酸，选用耐高温耐腐蚀的材料，增加反应釜的使用寿命。
2.3 计量泵和水射器的注意事项
计量泵和水射器在设备中很关键，因为：
计量泵控制进药准确性
水射器提供负压环境（使产生的ClO2 抽出，溶解到水中）
水射器的选择建议：①设备厂家具有模拟现场的检验试验台，并能提供检验
实验数据；②用户业主方提供投加管道压力及进水压力。在安装时，如果能同时具备这两方面的数据，能确保安装一次性成功，提高工作效率。我公司就有专门的水射器实验记录表，并且设备出厂前都要经过测试。
设备运行时，水射器注意事项：保证水射器不堵塞；保证投加管道压力及进水压力；保障水射器后管路畅通，阻力小。
计量泵和水射器依据设备产量选择，避免出现“大马拉小车”和“小马拉大车”的现象。“大马拉小车”：1. 大计量泵，小设备，反应不充分，会造成氯酸盐超标；2. 大设备（大计量泵），供水量小的水厂，计量泵进药不准（计量泵调到 30%以下进药，进药量不准确）。“小马拉大车” 小水射器，大设备（大计量泵），会造成负压不足。
因此，提出几点建议：
A.建议顾客在选择发生器时，设备产量不超过所需产量的 20%。。
B.厂家制造发生器时，计量泵与设备产量相匹配，不能配大。
C.水射器与设备产量相匹配，水射器吸力大点为好。
3、结论
1、二氧化氯发生器制造质量、反应的原料选择、过程控制等决定了饮用水是否真的洁净、无杂、无毒、决定了使用过程是否安全。
2、 自产品制造到注入自来水，全过程控制是否达到GB28931-2012二氧化氯消毒剂发生器安全与卫生标准，市场监管乏力。
3、 选择一个正确、科学的二氧化氯消毒方式是目前及以后需要引起足够警觉的大事，民生问题大如天！
