次氯酸鈉發(fā)生器故障處理

張 哲，王 納

（中國人民解放軍第四七二三工廠，河北邯鄲 057150）

0 引言

目前，游泳池的最普遍的消毒方法還是化學劑消毒，如液氯、漂精粉、漂水、三氯異氰脲酸等，這些消毒液均可以快速的殺死各種細菌、真菌還有病毒。通過次氯酸鈉（NaClO）發(fā)生器制備次氯酸鈉水溶液是循環(huán)水消毒的一種重要方式，其操作簡單，無需專人值守，只需要定期向溶鹽桶加鹽即可。

1 次氯酸鈉的消毒機理

次氯酸鈉屬于高效含氯消毒劑，其殺菌作用包括次氯酸的作用、新生氧的作用和氯化物的作用，次氯酸的氧化作用是最主要的殺菌機理。次氯酸作用于菌體蛋白質，不僅可與細胞壁發(fā)生作用，而且可以侵入細胞內(nèi)與蛋白質發(fā)生氧化作用或破壞其磷酸脫氫酶，使糖代謝失調(diào)而致細胞死亡。次氯酸鈉的濃度越高殺菌作用越強，但是考慮余氯對于人體的危害，游泳池內(nèi)有效氯為（1～3）mg/L，池水中余氯含量控制在（0.3～0.6）mg/L。

2 設備組成

游泳池所用次氯酸鈉發(fā)生器由電解槽、硅整流電源、軟水器、溶鹽桶、儲液桶、鹽泵和流量計等組成。

3 工作原理

3.1 電解反應

在鹽水溶液中含有Na+，H+，Cl-和OH-等離子，當插入電極時，在一定的電壓下，電解質溶液由于離子的移動和電極反應，發(fā)生導電作用，這時Cl-，OH-等負離子向陽極移動，Na+，H+等正離子向陰極移動，并在相應的電極上發(fā)生放電，從而進行氧化還原反應，生產(chǎn)相應的物質。陽極電解反應：2Cl--2e-→Cl2；陰極電解反應：2H++2e-→H2。在無隔膜電解裝置中，電解生成物氫氣從溶液中向外逸出，對溶液起到一定的攪拌作用，使兩極間的電解生成物發(fā)生一系列的化學反應，反應方程式為：①2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2；②2NaOH+Cl2→NaClO+NaCl+H2O。①，②相加得：NaCl+H2O+F→NaClO+H2↑，式中，F(xiàn) 為法拉第電解常數(shù)，其值為26.8 Ah，或96 487 C。

3.2 次氯酸鈉發(fā)生器工作原理

次氯酸鈉發(fā)生器共有兩種工作方式：①電解槽電解生成的次氯酸鈉直接加入游泳池；②電解槽電解生成的次氯酸鈉先存儲在儲液桶中，需要添加時再加入游泳池。

自來水流經(jīng)截止閥首先進入軟水器進行軟化處理，去除易生成水垢的Ca2+、Mg2+。經(jīng)過處理后的軟化水經(jīng)溶鹽桶內(nèi)的浮球閥進入溶鹽桶，在溶鹽桶中添加NaCl，形成飽和鹽水溶液，一部分鹽水溶液經(jīng)鹽泵、截止閥、流量計進入電解槽，電解生產(chǎn)NaClO 溶液，一部分鹽水用于軟化樹脂的反洗再生。通過調(diào)節(jié)鹽泵頻率以及截止閥、截止閥的開度，溶鹽桶流出的飽和鹽水同軟水器流出的軟化水混合稀釋至3%左右。鹽水在電解槽內(nèi)發(fā)生一系列電解、化學反應生產(chǎn)NaClO 和H2。H2經(jīng)截止閥通過排空管排入大氣。截止閥打開和關閉時，次氯酸鈉發(fā)生器處于第一種工作方式狀態(tài)，打開自來水截止閥，自來水流經(jīng)射流管形成負壓，將NaClO 抽吸進射流管，并連通自來水混合后經(jīng)止回閥、截止閥進入游泳池。截止閥關閉和打開時，制備生成的次氯酸鈉溶液流入儲液桶備用，需要添加時，打開截止閥及自來水截止閥，即可向游泳池添加消毒液。流量計成錐形，上口大，下口小，浮子為橡膠材料，既能顯示流量，又起到止回閥的作用。

4 故障及處理

在實際使用中，次氯酸鈉發(fā)生器整體效果良好，游泳池水質達標，但也出現(xiàn)了各種故障，影響次氯酸鈉的制備效果。

4.1 電解槽電極結垢

現(xiàn)象：電解槽出口流量計冒泡量降低。

分析：自來水經(jīng)過軟水器軟化處理后，硬度有所下降，其中鈣鹽和鎂鹽含量會降低到（1.0～5.0）mg/L，但水中不可避免的仍然存在鈣鎂離子，長期運行后形成難溶于水的鈣鹽和鎂鹽附著在電極上，造成電導率下降，電流減小，電解效果差，次氯酸鈉產(chǎn)量低的后果，直接表現(xiàn)為電解槽出口冒泡量降低。

處理辦法：定期用8%～10%的稀鹽酸對電極進行清洗，并用清水沖洗，除去電極表面的結垢層。

4.2 出口管路堵塞

現(xiàn)象：剛開機時電解槽有氣泡冒出，運行一段時間后冒泡停止，電解槽溫度升高，電流升高。

分析：觀察設備運行狀態(tài)，截止閥打開，截止閥關閉，設備處于第一種工作狀態(tài)（圖1），即所產(chǎn)生的次氯酸鈉溶液直接加入游泳池。將截止閥關閉、截止閥打開，開啟設備能夠正常運行，說明電解槽、硅整流電源均工作正常。將設備斷電，打開截止閥、截止閥及自來水閥門，有自來水流入儲液桶，說明自來水閥門至截止閥間管路沒有問題。故障點應該在截止閥之后的管道上。

圖1 第一種工作方式流程

正常工作狀態(tài)下，自來水沿管A 向游泳池方向流動，在射流管內(nèi)形成負壓，來自管B 的次氯酸鈉溶液被吸入射流管，隨同自來水加入游泳池內(nèi)，管A 端止回閥失效，無法打開，管道被堵死，自來水無法流動，射流管內(nèi)變成正壓，電解液無法從電解槽排出，達到平衡后電解停止。

處理辦法：關閉截止閥，更換止回閥。止回閥由于動作頻繁、彈簧失效、閥芯結垢等原因容易損壞。此次在更換止回閥時，其前端截止閥也同時故障，無法關閉，帶壓作業(yè)操作困難，后將游泳池循環(huán)泵關閉，管A 處壓力下降才完成閥門檢修作業(yè)。

4.3 流量計故障

現(xiàn)象：第二種工作狀態(tài)下（圖2），流量計3 水倒流。

圖2 第二種工作方式流程

分析：如圖3 所示，流量計由透明錐管、軸及浮子組成，浮子和外殼都成錐形，液體從浮子與錐管間隙流出，在浮子上下表面壓差達到平衡時，浮子停止移動。當次氯酸鈉發(fā)生器處于第二種工作方式時，截止閥、自來水截止閥打開，同樣在吸射作用下，自來水流經(jīng)射流管形成負壓，儲液桶內(nèi)的次氯酸鈉溶液在負壓作用下，流經(jīng)流量計進入射流管，最終隨自來水流入游泳池。流量計軸發(fā)生彎曲后，浮子不能自由上浮，其上下表面壓力失衡，上部壓力大于下部壓力，從而導致液體倒流。

處理辦法：將流量計拆卸，抽出浮子軸，校直后重新裝配，使浮子能夠自由上下浮動。

4.4 鹽泵無流量

現(xiàn)象：鹽泵出口無溶液流出。

分析：游泳池次氯酸鈉發(fā)生器所裝鹽泵結構形式為脈沖計量泵，通過調(diào)節(jié)其工作頻率可以改變出液流量。正常工作時，鹽泵出口軟管會隨同液體的流出像脈搏一樣跳動，故障后該跳動停止，遂能夠判斷鹽泵出口無溶液流出，調(diào)節(jié)頻率，無論是降低還是升高泵出口均無變化。檢查鹽泵本體，運轉正常，無雜音無振動，未見異常。考慮是管路的問題，檢查泵吸入管時發(fā)現(xiàn)，由于吸入軟管過長，在溶鹽桶內(nèi)盤纏數(shù)匝，部分位置折成死彎，造成吸入管阻塞斷流，從而導致鹽泵出口無流量。

處理辦法：按照實際使用長度將吸入軟管截斷，重新裝入溶鹽桶內(nèi)，管道暢通，開泵調(diào)試，出液正常。

5 結束語

游泳池是一個公共娛樂活動場所，水質安全是其日常管理的一個重要內(nèi)容。作為池水消毒設備，次氯酸鈉發(fā)生器在泳池水質處理中起著舉足輕重的作用，其正常運行關系到池水的清潔及職工的健康，這就要求設備管理者在日常工作中加強維護管理，提高重視程度，減少設備故障率，一旦設備發(fā)生故障能夠迅速查找到問題的根源并迅速解決問題。處理設備故障最重要的原則就是了解設備工作原理，通過觀察故障現(xiàn)象，分析原因，并一一查找排除，直至故障解決。