推流式电化学反应器制备次氯酸钠消毒剂研究

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农村饮用水安全问题一直受到国家高度关注,国家为此相继编制规划以推动农村饮水安全工程的实施。《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)明确规定,生活饮用水必须消毒,而农村饮用水处理厂普遍存在消毒设备不完善,消毒过程不规范等情况。现场制备次氯酸钠是农村饮用水处理厂常用的消毒剂,但现有成套次氯酸钠发生设备操作复杂,且规格不适用于农村小型饮用水处理厂。针对这种情况,本论文研究了一种新型推流式电化学反应器制备次氯酸钠消毒剂,对电化学反应器的水力特性进行了探究,对电化学反应器运行效果的影响因素进行了考察。
  研究结果表明,电化学反应器结构合理,稳定性好,有效长度为1.0m的反应器在运行实验中具有良好的运行效果;水力特性分析可知停留时间和电流密度对流体流态特征影响较小,反应器内部流体返混程度低,流体流态接近理想推流;反应器操作参数考察实验可知反应器水流方向、电流密度和盐浓度对反应器运行的盐耗、电流效率和电耗均有明显影响。反应器在竖直状态下运行效果更好;合适的电流密度为200A/m2,盐浓度为8g/L。在适宜操作条件下,电化学反应器的盐耗为3.10kg/kg–3.86kg/kg;电流效率为74.45%–76.87%;直流电耗为4.65kw·h/kg–4.79kw·h/kg;反应器出水有效氯浓度为2.07g/L–2.58g/L。该电化学反应器具有良好的应用前景。
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