浅析二氧化氯在饮用水消毒中的应用

1、浅析二氧化氯在饮用水消毒中的应用 浅析二氧化氯在饮用水消毒中的应用 摘要：在现如今的水厂的消毒工艺之中，氯消毒一直都是非常关键的环节，但是在水资源不断加剧以及水质监测技术逐渐提高的背景之下，在发现局部源水经过氯气的消毒之后，在其水中检测出了三氯甲烷等多种致癌或可诱发癌变的有机物，这会使得人们对于氯消毒的平安性产生了质疑。本文主要介绍了二氧化氯在饮用水水厂消毒中的应用。 关键词：水厂消毒；二氧化氯；应用 中图分类号：TU991文献标识码： A 引言 在世界的历史之中，氯消毒已经有百年的悠久历史， 其主要就是将其应用在灭杀水中的病毒、微生物以及细菌。但是，近年来人们发现氯会和水中的一局部有机物质发

2、生反响，从而就会产生一局部对于人体来说，有害的氯苯和三氯甲烷等有机物。这些物质对于人体是一种长期性危害，成为了世界人民广泛关注的焦点话题，各个国家的政府开始寻找可以替代氯进行消毒的物质。 1、消毒剂的选择 1.1、二氧化氯与氯气的比拟 在水处理的消毒剂之中，氯气的应用已经有了数百年的时间，但是因为现如今水质恶化现象严重，也引发各种健康问题，该类问题也就相应的引起了人们的广泛关注，所以氯气的替代品也就很好的得到开发。依据现有的研究，我们发现了二氧化氯的各项优点如下： 优势：二氧化氯是可以直接性的作用在水中的天然有机物，和发生反响的生成的有机氯化物，可以在很大程度之上有效地降低在消毒之后产生消毒副

3、产物。二氧化氯具有良好的不溶性，不会溶解在水中，也就是在消毒杀菌的过程之中不会对水的氨氮浓度与酸碱度所造成的影响。二氧化氯可以有效的消除水中的酚类、硫化物以及藻类，其对于该类问题的处理比氯气效果好得多。二氧化氯对于水中病毒的处理效果要比氯气好得多。通过这局部均可以了解到二氧化氯的综合指标要比氯气强很多，但是相应的起也存在缺点以及缺乏： 其本钱要比氯气高很多，依据相关的数据显示，氯消毒的本钱每吨在0.006元，然而二氧化氯的本钱那么是每吨0.03元。在检测的手段之上，二氧化氯还不是很完善，因为其分析检测的过程比拟复杂，所以对于此操作的管理水平与相应的有比拟高的水平要求。假使二氧化氯投入过量就会形

4、成亚氯酸根，现今对于其毒理学好没有完全的认识。 1.2、二氧化氯使用条件 依据二氧化氯的实践经验及其本身的特性，主要可以应用到以下四种情况中： 地下水源锰、铁含量比拟高 二氧化氯不仅仅是对于有机物以及病菌具有良好的去除效果，与此同事在去除水中铁、锰的效果之上也要比氯气强，特别是对于锰的去除效果，更是氯气所不能及的。但是现今水厂之中还未从根本上来将水中的铁、锰完全去除。所以，二氧化氯的使用应该得充分的考虑到水质要求与水源的情况，通过综合分析来确定选择出来氯气还是二氧化氯作为消毒剂。 水源氨氮含量以及酸碱度较高 二氧化氯在水中的存在形式和氯气不同的是其是以分子形式存在的，不会发生水解的情况，因此对

5、于水中的pH值影响要比氯气小，且还不会受到水中酸碱度的影响。我国水源一般氨氮含量均比拟高，传统的氯消毒为了充分的保障消毒的效果那么就得相应的加大氯气量，但是必须得注重投入量，其中过大的氯气投入量就会逐渐的加大氯化的副产物，该矛盾一时很难的得到解决，然而二氧化氯的使用咋就可以很好的将该类矛盾彻底的解决。 影响水源色、嗅、味的物质 很多水厂都是以水库以及湖泊为水源，该类水源中水体会出现富营养化现象，而导致藻类反之过量，藻类以及植物在腐烂后水体中的放线菌就会大量的反之，从而改变了水质的色泽以及味道。这类水源采用二氧化氯消毒的效果从实际研究中发现，要高于氯气消毒效果。 有机物污染水源 由于工业的开展，

6、很多地表水源会受到工业生产活动中产生的废物的直接污染，因而水质恶化，加之很多地表河流受到生态影响，其年径流流量变化不稳定，因而在枯水期时地表水源中有机物以及硫化物、酚类指标超标严重。 2、杀菌消毒的作用 二氧化氯不会发生水解歧化反映，即不会和水发生化学反响，因此在稳定性上较为理想。由于其自然状态下几乎都是游离单体状态，因此也不存在二聚或者是多聚状态，所以其在水中的扩散和渗透能力都很强，其氧化性比氯的氧化性高出2.6倍，尤其是在低浓度的二氧化氯溶液中，二氧化氯分子在水中的扩散速度十清楚显。由于二氧化氯特殊的化学性质，它的杀菌作用不会受到外界酸碱值的影响，因此二氧化氯能够适用于酸碱值在3.09.0

7、的水中 3、二氧化氯的制取工艺 3.1、氯酸钠工艺 采用氯酸钠和盐酸为原料进行反响，反响式如下: NaClO3+2HCl=ClO2+1/2Cl2+NaCl+H2O 对于该工艺来说，其中最大的缺点就是在产生二氧化氯的同时好大约占到的了二氧化氯产量一半的氯气发生。相关实验充分的说明，二氧化氯的有效转化率通常在50%左右，且受到的盐酸浓度与反响温度的影响。要提高二氧化氯的转化率，务必要保持加大盐酸的过剩量与比拟高的反响温度(约70)，但是这是又会在很大程度之上使得副产物氯气产率的提高，最终使得反响产物中氯气的含量加大。 3.2、亚氯酸钠工艺 亚氯酸钠工艺主要有以下两种: 亚氯酸钠加盐酸工艺 反响原理

8、：5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O 该工艺具有不需要加温、产物中二氧化氯纯度高达95%之上、设备容易操作且易于维护、工艺简单等优点。国外的小型二氧化氯发生器一般采用的就是此反响原理，如美国的F&P公司、德国的Prominent均有相应产品，我国采用的是亚氯酸钠产生二氧化氯的发生器也都以此工艺为根底。 亚氯酸钠加氯气工艺 反响式为:2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl 对于局部水厂而言，操作简单、使用平安是选择二氧化氯设备的主要因素，而工艺中所含有的加氯系统无疑会增加系统的复杂程度，加大设备投资和管理难度，因此对中、小型水厂并无优势。 首先，从反响式中

9、我们可以看出，用氯气取代盐酸，使得亚氯酸钠的有效转化率提高，降低了运行本钱，且在很大程度之上防止了浓盐酸在储存、输送以及投加的过程之中对操作环境的影响，更容易提高设备运行的自动化程度。 其次，该工艺可以充分的依据其实际的需要来单独的投加氯气，或者是单独产生二氧化氯，可以在最大限度之上完全地适应水厂源水水质的变化要求。对于一局部的水厂。特别是以地表水为水源的水厂，一般通常水质随季节的变化而变化，在处于丰水期的水质较好，这时也就相应的采用氯气消毒即可到达处理要求；然而在枯水期或者是由于其他原因造成的水质变差的时候，再使用二氧化氯进行消毒，或者二氧化氯和氯气的联合使用，可取得最正确的环境与经济效益。

10、 第三，随着我国相关标准和标准的逐步健全，二氧化氯在我国大型水厂的应用必将得到推广。但对已建有氯气消毒的水厂来说，就存在着是设备改造还是设备更新的问题。 第四，采用此工艺生成的二氧化氯的pH值接近中性，可以较长时间保存而不发生歧化反响，因此可以通过中间储存箱实现一台设备设置多个投加点。 4、自动化控制问题 二氧化氯是通过两种药剂的现场反响来制取，要想准确投加，必须对两种药剂进行准确计量和配比才能实现。否那么，会因为配比不当而引起二氧化氯产率降低，副产物比率增加，降低消毒效果。严重时，会出现单药剂投加而完全失去消毒效果并污染水质。目前，我国二氧化氯发生器在水厂中应用多采用自动控制的方式，即根据待处理水的流量自动按比例投加和根据出厂水的余氯含量自动控制二投加量两种控制方式。 结束语 氯消毒是我国水处理中最重要的工艺环节，但是目前水环境变化以及检测技术的开展环境下，氯消毒已经不能满足人们对于水质的要求。在一些经过氯消毒后的水中，人们通过监测竟然发现了一些有机氯化物，能诱发癌变的物质，这些物质的发现开始让人们正视氯消毒在水处理中的应用平安性问题。从上世纪开始欧美等国家就开