離子膜法電解次氯酸鈉發(fā)生方法運(yùn)行效果試驗(yàn)研究

賈燕南，鄢元波，丁昆侖，孫文海(1.中國水利水電科學(xué)研究院水利研究所，北京 100048； 2.國家節(jié)水灌溉工程技術(shù)研究中心，北京 100048)

0 引 言

次氯酸鈉消毒屬于氯消毒的范疇，技術(shù)成熟，同時(shí)避免了液氯儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用過程的高危險(xiǎn)性[1]，采用現(xiàn)場發(fā)生制造次氯酸鈉對(duì)于村鎮(zhèn)供水工程是一種可行的消毒方法。電解次氯酸鈉發(fā)生器具有原料購置方便、運(yùn)行成本低、安全性高、消毒效果穩(wěn)定的優(yōu)勢，按照陰極與陽極室間有無隔膜可分為無隔膜法發(fā)生器和隔膜法發(fā)生器兩種，相對(duì)來講，隔膜法發(fā)生器有效氯產(chǎn)量高、副反應(yīng)少[2]。國內(nèi)外在無隔膜法發(fā)生器方面研究較為深入并取得了很大進(jìn)展，設(shè)備性能得到顯著改進(jìn)，而在隔膜法發(fā)生器方面的研究還較少，已有研究主要在食品消毒領(lǐng)域開展。Qin[3]在2002年研制了一臺(tái)應(yīng)用于食品消毒的尼龍膜次氯酸鈉發(fā)生器，謝先春[4]研制了特種濾布隔膜式電解次氯酸鈉發(fā)生器，國內(nèi)外研究中涉及的膜材料還包括石棉膜、陶瓷膜等[5]，但總體來看電流效率高、耐腐蝕性強(qiáng)、耐久性好的隔膜電解槽尚未開發(fā)出來。通過前期研究，離子膜法電解制次氯酸鈉的方法可將有效氯濃度提高3倍，鹽耗和電耗降低40%[6]，這可能是隔膜式電解次氯酸鈉發(fā)生器未來新的發(fā)展方向，但離子膜法電解次氯酸鈉裝置的運(yùn)行條件、離子膜的使用壽命等問題仍需進(jìn)一步研究解決。

離子膜電解是電滲析和電解相結(jié)合的具有綜合功能特性的技術(shù)，在氯堿工業(yè)中已得到廣泛應(yīng)用，20世紀(jì)80年代中后期在污染物治理中開始有應(yīng)用[7]，但將其應(yīng)用于飲用水消毒方面的文獻(xiàn)報(bào)道還很少。利用離子膜電解技術(shù)制次氯酸鈉的原理為：離子膜將電解槽中的電解室分隔為陽極室和陰極室兩部分，陽極室進(jìn)高濃度鹽水(氯化鈉溶液)，氯離子被氧化生成氯氣；陰極室進(jìn)水，水分子被還原生成氫氣和氫氧根，陽極室的鈉離子透過陽離子膜向陰極室遷移，與氫氧根反應(yīng)生成氫氧化鈉；用陰極室生成的氫氧化鈉吸收陽極室生成的氯氣，生成次氯酸鈉消毒液；將生成的次氯酸鈉消毒液投加進(jìn)入清水池或管網(wǎng)，即可進(jìn)行消毒[8]。

離子膜本身費(fèi)用較高，氯堿工業(yè)要求進(jìn)陽極室的鹽水必須經(jīng)過二次精制，進(jìn)陰極的水為純水，且電解液溫度最好控制在85～90 ℃[9](以下簡稱理想情況)，村鎮(zhèn)供水工程應(yīng)用時(shí)完全符合上述條件不現(xiàn)實(shí)：其一，全新離子膜單價(jià)較高，如需更換成本太高；其二，鹽水精制在村鎮(zhèn)供水中實(shí)現(xiàn)難度大；其三，如需控制電解溫度，將增加電解設(shè)備的復(fù)雜程度和運(yùn)行成本。針對(duì)以上問題，本文通過室內(nèi)試驗(yàn)，研究不同離子膜材料、陽極進(jìn)鹽水質(zhì)量、陰極進(jìn)水質(zhì)量等運(yùn)行條件下以及電解液加熱與否等多種運(yùn)行條件下離子膜電解次氯酸鈉裝置的短期性能，同時(shí)試驗(yàn)研究了3種運(yùn)行條件下電解裝置的長期運(yùn)行效果，以期為村鎮(zhèn)供水離子膜法次氯酸鈉發(fā)生裝置的研發(fā)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)裝置與試劑材料

本文所用離子膜電解試驗(yàn)裝置為自行組裝連接，以自制的電解槽為核心，示意圖如圖1所示，裝置中鹽水配制容器、堿液回收瓶、稀鹽水回收瓶、氯氣吸收瓶均為玻璃，管道采用聚四氟乙烯管。所用電解槽為自行加工，其中的新離子膜采用全氟磺酸/羧酸復(fù)合陽離子膜Aciplex○R -F-6801，舊膜為河北滄州黃驊氯堿廠淘汰的離子膜，電流效率約為93%。離子膜的有效電解面積為0.002 8 m2。

試驗(yàn)裝置工作流程為：鹽水通過計(jì)量泵打入電解槽，中間經(jīng)電熱恒溫水浴鍋加熱。陽極液中的淡鹽水及氯氣溢流到稀鹽水回收瓶中，稀鹽水回收瓶中的鹽水依靠重力流入鹽水配制容器中進(jìn)行再度利用，在鹽水配制容器中定期補(bǔ)充飽和鹽水，稀鹽水回收瓶中的氯氣在真空負(fù)壓條件下在氯氣吸收瓶中被吸收；陰極產(chǎn)生的燒堿同樣通過溢流流到堿液回收瓶中，氫氣出口通室外大氣，堿液回收瓶中的堿液通過溢流進(jìn)入氯氣吸收瓶，補(bǔ)充吸收氯氣的堿液。

1-鹽水配制容器；2-計(jì)量泵；3-電熱恒溫水浴鍋；4-水；5-離子交換膜；6-陽極室；7-陰極室；8-堿液回收瓶；9-稀鹽水回收瓶；10-氯氣吸收瓶；11-真空泵圖1 離子膜電解次氯酸鈉試驗(yàn)裝置示意圖Fig.1 Experiment equipment of ion-exchange membrane electrolytic sodium hypochlorite

原料及試劑：二次精制鹽水由河北滄州黃驊氯堿廠提供，普通食鹽水為市售精制無碘食鹽配制而成。兩級(jí)氯氣吸收瓶中預(yù)置的氫氧化鈉溶液以及二級(jí)吸收瓶中的酚酞指示劑均由分析純?cè)噭┡渲啤?/p>

1.2 電解試驗(yàn)條件

電流密度采用3 000 A/m2，電解恒溫水浴鍋溫度設(shè)定為90 ℃，陽極液循環(huán)流量為6 L/h，進(jìn)槽鹽水濃度控制在300 g/L。陰極為活性陰極，極距為2.5 mm。

1.3 試驗(yàn)安排

本文利用自行組裝連接的離子膜電解試驗(yàn)裝置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開展了以下3項(xiàng)試驗(yàn)研究。

(1)不同運(yùn)行條件下電解裝置性能對(duì)比試驗(yàn)：從離子膜、陽極進(jìn)鹽水、陰極進(jìn)水3個(gè)方面考察村鎮(zhèn)供水可能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行條件下離子膜電解裝置的電解性能，離子膜材料選用全新離子膜和氯堿行業(yè)回收離子膜2種，陽極進(jìn)鹽水選用氯堿廠二次精制鹽水和普通食鹽水2種，陰極進(jìn)水選用純水和自來水2種，測定不同的離子膜、陽極進(jìn)鹽水、陰極進(jìn)水8種組合條件下電解裝置的有效氯產(chǎn)量、鹽耗、槽電壓、電耗。

(2)電解液加熱與否對(duì)電解裝置性能影響試驗(yàn)：重點(diǎn)比較電解液是否加熱情況下離子膜電解裝置的運(yùn)行效果。離子膜采用全新膜，陽極進(jìn)鹽水采用普通食鹽水，陰極進(jìn)水采用純水。

(3)不同運(yùn)行條件下電解裝置長期運(yùn)行效果試驗(yàn)：離子膜采用新膜時(shí)，考察理想情況以及村鎮(zhèn)供水有可能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行條件(陽極進(jìn)鹽水采用普通食鹽水，陰極進(jìn)水采用純水，電解液加熱或不加熱)共3種條件下，電解裝置性能(主要指電流效率)隨時(shí)間的變化情況，每天在固定時(shí)間檢測1次。

1.4 檢測指標(biāo)及方法

試驗(yàn)(1)和(2)中，電解裝置運(yùn)行穩(wěn)定(約2～3 h)后，每隔1 h進(jìn)行1次取樣，測定有效氯濃度，采用便攜式快速測氯儀器測定(0～10 mg/L)，試驗(yàn)中次氯酸鈉樣品有效氯濃度多在10 g/L左右，需要稀釋后測定，為避免檢測過程中的誤差，每個(gè)樣品重復(fù)測3次并取平均值。試驗(yàn)(3)中，每組運(yùn)行10 d，檢測每天1～2時(shí)、9～10時(shí)、17～18時(shí)的有效氯產(chǎn)量，取平均值作為當(dāng)日的有效氯產(chǎn)量值。

槽電壓用電壓表測定；單位時(shí)間內(nèi)的鹽耗根據(jù)電解前后鹽水中氯離子的濃度變化情況計(jì)算；單位有效氯的鹽耗、電耗計(jì)算參照《次氯酸鈉發(fā)生器》(GB12176-1990)進(jìn)行。

1.5 數(shù)據(jù)處理方法

試驗(yàn)(1)和(2)中：每種運(yùn)行條件下，電解裝置各重復(fù)運(yùn)行3組，若3組運(yùn)行效果值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤10%，則取這3組的均值作為運(yùn)行效果值，若標(biāo)準(zhǔn)偏差>10%，則再重復(fù)運(yùn)行1組，直至其中有3組的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤10%，取平均值作為最終結(jié)果。

試驗(yàn)(3)中：每隔1 h測得的有效氯濃度差值為單位時(shí)間內(nèi)的有效氯產(chǎn)量，如3個(gè)1 h運(yùn)行時(shí)段內(nèi)的有效氯產(chǎn)量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤10%，則取其平均值作為該種運(yùn)行條件下的有效氯結(jié)果，若標(biāo)準(zhǔn)偏差>10%，則再加運(yùn)行1 h，直至其中有3個(gè)1 h運(yùn)行時(shí)段有效氯產(chǎn)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差≤10%，取平均值作為最終結(jié)果。然后，按照GB12176中方法計(jì)算電流效率。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同運(yùn)行條件下電解裝置性能對(duì)比

氯堿行業(yè)相關(guān)研究表明，如不采用精制鹽水，離子膜的電流效率會(huì)快速下降，使用壽命會(huì)大幅縮短[9]。鑒于村鎮(zhèn)供水工程不可能照搬氯堿工業(yè)中復(fù)雜的鹽水精制工藝，離子膜很可能需要定時(shí)更換，而新離子膜單價(jià)高達(dá)1萬元/m2以上，如果有可能采用氯堿行業(yè)回收的離子膜和普通食鹽水，將大幅降低設(shè)備復(fù)雜程度、管理難度和維修成本，因此本文試驗(yàn)考察了不同離子膜、陽極進(jìn)鹽水以及陰極進(jìn)水條件(共包括8種組合)下的有效氯產(chǎn)量、鹽耗、電耗、槽電壓情況，結(jié)果如表1所示。

表1 不同運(yùn)行條件下電解裝置性能對(duì)比Tab.1 Comparison of operation effects of the electrolytic experiment equipment under different operation conditions

注：*表中所列電解裝置性能值均為3組重復(fù)運(yùn)行平行試驗(yàn)的結(jié)果平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。

由表1可知，在8種組合運(yùn)行條件下，電解試驗(yàn)裝置運(yùn)行6～7 h中的有效氯產(chǎn)量均值均不低于9.3 g/h，即電流效率均不低于83.68%，鹽耗均不高于2.05 kg/kg有效氯，電耗均不高于4.20 kW/kg有效氯，對(duì)照《次氯酸鈉發(fā)生器》(GB12176)標(biāo)準(zhǔn)，各指標(biāo)均能達(dá)到優(yōu)級(jí)品(A級(jí))的要求，即電流效率≥72%，電耗≤4.5 kWh/kg，鹽耗≤4.0 kg/kg，性能明顯優(yōu)于無隔膜法電解次氯酸鈉發(fā)生器。采用氯堿行業(yè)回收離子膜、普通食鹽水作為陽極液、自來水作為陰極液，在6～7 h運(yùn)行時(shí)間內(nèi)并未大幅改變離子膜電解裝置鹽耗和電耗低、有效氯產(chǎn)量高的特點(diǎn)，且槽電壓也在可接受范圍內(nèi)。這說明，在村鎮(zhèn)供水離子膜法次氯酸鈉發(fā)生裝置研發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，從保障短期電解性能角度，可考慮離子膜采用氯堿行業(yè)回收膜，鹽水采用普通食鹽水，陰極采用自來水。

以下利用統(tǒng)計(jì)學(xué)中的直觀分析法原理[10]對(duì)不同運(yùn)行條件離子膜電解試驗(yàn)裝置運(yùn)行效果的影響進(jìn)行逐一分析。分別以有效氯產(chǎn)量、鹽耗、槽電壓、電耗為考察指標(biāo)，分析每種因素(離子膜、陽極進(jìn)鹽水、陰極進(jìn)水)不同水平下的指標(biāo)均值，通過比對(duì)求其差值(稱為極差)，來顯示各種因素對(duì)指標(biāo)的影響程度，結(jié)果如圖2所示。

由圖2(a)可知，以有效氯產(chǎn)量為考察指標(biāo)時(shí)，采用全新離子膜、陽極液為食鹽水、陰極液為自來水的情況相對(duì)較好，且由離子膜不同造成的差異最大(極差1.1 g/h)。有效氯產(chǎn)量反映陽極電流效率的高低，相關(guān)研究表明[11]，膜的特性直接影響陽極電流效率，采用回收膜時(shí)，由于膜的離子選擇性能下降，陰極室的氫氧根離子向陽極室反滲增加，陽極液中的溶解氯與反滲的氫氧根離子發(fā)生副反應(yīng)，這可能是采用回收膜時(shí)有效氯產(chǎn)量下降的原因。

由圖2(b)可知，以鹽耗為考察指標(biāo)時(shí)，采用全新離子膜、陽極液為食鹽水、陰極液為自來水的情況相對(duì)較好，且由陰極進(jìn)水不同造成的差異最大(極差0.16 kg/kg有效氯)。有文獻(xiàn)報(bào)道稱，雖然離子膜會(huì)排斥阻擋氯離子由陰極室進(jìn)入陽極室，但在電場引力作用下，這一過程無法避免；同時(shí)離子膜的含水率越低時(shí)，電滲析水流作用下的氯離子由陽極室向陰極室的遷移會(huì)減弱[12,13]。在本文試驗(yàn)中，當(dāng)陰極進(jìn)水采用自來水時(shí)，氯離子濃度較采用純水時(shí)明顯升高，因此氯離子在電場引力作用下從陰極室到陽極室的遷移過程被加強(qiáng)；同時(shí)，由于此時(shí)陰極液中離子強(qiáng)度較高，離子膜陰極一側(cè)羧酸層含水量減少，電滲析水流作用下氯離子由陽極室向陰極室的遷移被減弱。上述過程造成陽極電極表面氯離子濃度的增高，從而降低了鹽耗。

由圖2(c)可知，以槽電壓為考察指標(biāo)時(shí)，采用全新離子膜、陽極液為普通食鹽水、陰極液為純水的情況相對(duì)較好，且由陰極進(jìn)水不同造成的差異最大(極差0.94 V)。上述試驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道一致，這是因?yàn)槿码x子膜的膜電阻較小，陽極為普通食鹽水時(shí)氯離子濃度高導(dǎo)致陽極平衡電位低，陰極為自來水時(shí)氫氧根濃度高導(dǎo)致陰極平衡電位高，從而使得陽極和陰極的平衡電位差值小，而此差值即為槽電壓值。

圖2 不同運(yùn)行條件對(duì)離子膜電解試驗(yàn)裝置運(yùn)行效果的影響程度分析Fig.2 Analysis of influenced degree of different operation conditions on operation effects of the electrolytic experiment equipment

由圖2(d)可知，以電耗為考察指標(biāo)時(shí)，采用全新離子膜、陽極液為普通食鹽水、陰極液為自來水的情況相對(duì)較好，且由離子膜不同造成的差異最大(極差-0.45 kW/kg有效氯)。根據(jù)GB12176，電耗=電流×槽電壓/有效氯產(chǎn)量，即電耗與槽電壓成正比，與有效氯產(chǎn)量成反比。在本文試驗(yàn)中，離子膜為全新離子膜時(shí)，槽電壓較低，有效氯產(chǎn)量較高，使得電耗值較低，這與本文的試驗(yàn)結(jié)果一致。

綜上所述，在本試驗(yàn)的運(yùn)行時(shí)間范圍內(nèi)(6～7 h)中，離子膜采用新膜，陽極進(jìn)鹽水采用普通食鹽水，陰極進(jìn)水采用自來水的運(yùn)行條件下，電解裝置的短期性能(包括有效氯產(chǎn)量、鹽耗、電耗)最佳，但此時(shí)槽電壓指標(biāo)并非最佳。

有效氯產(chǎn)量、電耗主要受離子膜的影響，其中離子膜對(duì)電耗的影響(15.74%)較大，對(duì)有效氯產(chǎn)量的影響(9.75%)次之；鹽耗和槽電壓主要受陰極進(jìn)水的影響，但不同陰極進(jìn)水時(shí)的鹽耗差異(9.10%)和槽電壓差異(5.51%)并不明顯。陽極進(jìn)鹽水的不同相對(duì)于離子膜和陰極進(jìn)水的影響，對(duì)運(yùn)行效果的影響較小。

2.2 加熱與否對(duì)短期性能的影響

為比較電解液是否加熱對(duì)離子膜電解裝置運(yùn)行效果的影響，開展本試驗(yàn)。結(jié)合2.1中的試驗(yàn)結(jié)果，為盡量避免離子膜和陰極液的影響，電解槽中離子膜采用全新膜，陰極進(jìn)水采用純水；由2.1可知，陽極進(jìn)鹽水不同對(duì)電解性能影響較小，同時(shí)考慮到村鎮(zhèn)供水工程現(xiàn)實(shí)條件，確定本試驗(yàn)中陽極進(jìn)鹽水陽極進(jìn)鹽水采用普通食鹽水。電解液不加熱時(shí)，經(jīng)測試其溫度約為20 ℃；電解液加熱時(shí)，溫度約為88 ℃。將運(yùn)行效果(有效氯產(chǎn)量、鹽耗、電耗、槽電壓)取平均值后進(jìn)行比較，結(jié)果如表2所示。

表2 電解液是否加熱對(duì)電解裝置性能的影響Tab.2 The different operation results when the electrolyte was heated and not heated

注：*表中所列電解裝置性能值均為3組重復(fù)運(yùn)行平行試驗(yàn)的結(jié)果平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。

槽電壓和電耗是反映離子膜電解槽運(yùn)行性能的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，直接影響裝置的運(yùn)行成本。由表2可知，電解液不加熱，有效氯產(chǎn)量和鹽耗無顯著變化，但電耗和槽電壓顯著升高，相對(duì)于電解液加熱條件下，電耗提高了30.03%，槽電壓提高了30.82%。分析原因，可能是試驗(yàn)中采用離子膜最佳操作溫度85～90 ℃，如果電解液不加熱，離子膜陰極一側(cè)的孔隙會(huì)顯著減小，導(dǎo)致鈉離子遷移數(shù)減少，從而使得離子膜和電解液的電導(dǎo)率顯著降低，表現(xiàn)為膜和電解液的電壓降(即槽電壓)升高，電耗增加。需要說明的是，本試驗(yàn)僅進(jìn)行了6～7 h的運(yùn)行，在實(shí)際工程中，如果電解液不加熱，隨著運(yùn)行時(shí)間的延長和離子膜性能的衰減，槽電壓和電耗會(huì)繼續(xù)增加，從而使得離子膜法次氯酸鈉發(fā)生器喪失電耗低的優(yōu)勢。因此，建議在離子膜法電解次氯酸鈉發(fā)生裝置研發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮對(duì)電解液或電解槽進(jìn)行加熱，以保證裝置長期運(yùn)行時(shí)的槽電壓及電耗保持在較低水平。

2.3 長期運(yùn)行效果研究

當(dāng)采用全新離子膜時(shí)，理想情況以及村鎮(zhèn)供水有可能實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行條件(陽極進(jìn)鹽水采用普通食鹽水，陰極進(jìn)水采用純水，電解液加熱或不加熱)下，電解試驗(yàn)裝置的性能(電流效率)隨時(shí)間的變化情況如圖3所示。

圖3 不同運(yùn)行條件下電解裝置的長期運(yùn)行效果Fig.3 The long-term operation effects under different conditions

由圖3可知，電解裝置經(jīng)過10 d的運(yùn)行，理想情況下離子膜電解槽的電流效率下降很少，由96.80%降低為96.23%。而當(dāng)陽極進(jìn)鹽水采用普通食鹽水時(shí)，電流效率下降較為顯著。其中：電解液加熱情況下，電流效率下降約30%；電解液不加熱情況下，電流效率下降約50%。另外可發(fā)現(xiàn)，兩種條件下電流效率的下降都具有前期下降較快、后期下降速度減緩的特征，用對(duì)數(shù)曲線對(duì)后兩種運(yùn)行條件下的電流效率數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)其下降較好地符合了對(duì)數(shù)曲線的規(guī)律，擬合方程如圖3中所示，相關(guān)系數(shù)分別為0.882 8和0.838 1。

若以GB12176中A級(jí)品(優(yōu)級(jí)品)的標(biāo)準(zhǔn)(即電流效率≥72%)為要求，代入圖3中擬合得到的對(duì)數(shù)曲線方程，可知：在電解液加熱情況下，運(yùn)行7d時(shí)需更換離子膜；在電解液不加熱情況下，運(yùn)行4 d時(shí)即需更換離子膜。若以GB12176中C級(jí)品(合格品)的標(biāo)準(zhǔn)(即電流效率≥60%)為要求，代入圖3中擬合得到的對(duì)數(shù)曲線方程，可知：在電解液加熱情況下，運(yùn)行14 d時(shí)需更換離子膜；在電解液不加熱情況下，運(yùn)行6 d時(shí)即需更換離子膜。根據(jù)上述分析，當(dāng)進(jìn)行離子膜法電解次氯酸鈉發(fā)生裝置研發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，若陽極電解液采用普通食鹽水，陰極電解液采用純水運(yùn)行條件下，建議盡量對(duì)電解液或電解槽進(jìn)行加熱，在連續(xù)運(yùn)行7～14 d后需更換離子膜，離子膜可采用氯堿行業(yè)回收離子膜。

3 結(jié) 語

在研發(fā)設(shè)計(jì)離子膜法電解次氯酸鈉發(fā)生裝置時(shí)，離子膜、陽極進(jìn)鹽水、陰極進(jìn)水可分別做如下考慮。

(1)為盡量提高有效氯產(chǎn)量、降低電耗，建議采用初始電流效率盡可能高的離子膜。

(2)陽極進(jìn)鹽水對(duì)運(yùn)行效果影響相對(duì)較小，建議可不對(duì)陽極進(jìn)鹽水條件進(jìn)行優(yōu)化，采用村鎮(zhèn)供水可實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行條件(即普通食鹽水)即可。

(3)雖然本文2.1中結(jié)果顯示采用自來水的鹽耗更低，但由于離子膜法電解系統(tǒng)相對(duì)于無隔膜法電解系統(tǒng)鹽耗已經(jīng)很低，出于降低槽電壓、延長膜使用壽命的考慮，建議使用純水。結(jié)合2.2及2.3中試驗(yàn)結(jié)果，為使電解裝置長期運(yùn)行時(shí)的槽電壓及電耗保持在較低水平，并確保較高的電流效率，建議對(duì)電解槽或電解液進(jìn)行加熱，并及時(shí)更換離子膜，更換周期約為7～14 d。

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[1] 劉 珂. 次氯酸鈉發(fā)生器的研究與應(yīng)用[D]. 上海：同濟(jì)大學(xué), 2007:3-10.

[2] Horwood E. Modern chlor-alkali technology[M]. New York: Society of Chemical Industry, 1980:20-25.

[3] Qin G F, Li Z Y, Chen X D, et al. An experimental study of an NaClO generator for anti-microbial applications in the food industry[J]. Journal of Food Engineering, 2002,(54):111-118.

[4] 謝先春, 梁 好, 黎 祥, 等. 92型隔膜式電解槽高濃度次氯酸鈉發(fā)生器[J]. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備, 1994,(5):1-5.

[5] Bashtan S Y, Goncharuk V V, Chebotareva R D, et al. Production of sodium hypochlorite in an electrolyser equipped with a ceramic membrane[J]. Desalination, 1999,126(1-3):77-82.

[6] 中國水利水電科學(xué)研究院. 農(nóng)村安全供水消毒技術(shù)與裝置研發(fā)[Z]. 2010:79-82.

[7] 張梅玲, 蔚東升, 陶陽宇, 等. 離子膜電解技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 工業(yè)水處理, 2006,26(8):5-8.

[8] 李曉琴. 村鎮(zhèn)供水次氯酸鈉消毒裝置試驗(yàn)與改進(jìn)研究[D]. 北京：中國水利水電科學(xué)研究院, 2011:34-35.

[9] 程殿彬. 離子膜法制堿生產(chǎn)技術(shù)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 1998:30-32.

[10] 欒 軍．試驗(yàn)設(shè)計(jì)的技術(shù)與方法[M]. 上海：上海交通大學(xué)出版社．1987:12,49,64-69.

[11] 陳 新. 離子膜電解工藝中電流效率的影響因素研究[D]. 北京：北京化工大學(xué), 2005:21,24-26

[12] 蔣志斌.用杜邦離子膜生產(chǎn)的燒堿中的氯化物[J]. 中國氯堿, 1996,(8):28-29.

[13] 李富璽.離子膜電解法處理船舶壓載水的研究[D]. 遼寧大連：大連海事大學(xué), 2012:21-22,31-35.