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二氧化氯在水处理中的应用

2020-07-15 09:18:30

随着我国经济的发展,人民生活水平的提高,一方面,人们对水质的要求越来越高,另一方面,发展经济的同时,造成的环境污染问题也日趋严重。特别是我国的水环境状况仍在恶化,中国的主要河流有机污染普遍,主要湖泊富营养化严重(1999年环境状况公报)。而我国目前绝大多数水厂还是沿用传统的混合、絮凝、沉淀、过滤、氯消毒水处理工艺,氯消毒对去除水中的有机物效果不理想,还会生成20多种副产物,包括三卤甲烷THMs等致癌物质。有一些净水厂为此增加了深度处理构筑物(活性炭吸附技术)或预处理构筑物(生物预处理)等,但大都有投资高,占地大的缺点。随着欧美国家在水厂和其他行业广泛使用二氧化氯和国内对其在消毒方面的认识和研究的加深,二氧化氯正逐步成为氯消毒的替代物。


一、二氧化氯的物理性质

二氧化氯(ClO₂)气体是具有和氯相似的刺激性气体,易溶于水,它的溶解度是氯气的5倍。二氧化氯水溶液的颜色随浓度的增加由黄绿色转成橙色。它在水中是纯粹的溶解状态,不与水发生化学反应,所以它的消毒作用受水的pH值影响极小。二氧化氯易挥发,其液态和气态极不稳定,温度升高、曝光或与有机质接触均会发生爆炸,故通常现场制备,即时使用,存放于阴凉避光处。二氧化氯溶液浓度在10g/L以下时,基本没有爆炸危险。一般水厂所用二氧化氯很少超过4g/L,加注量基本为0.1~5mg/L。


二、二氧化氯的消毒机理

1、二氧化氯与无机物的反应:

二氧化氯可将水中溶解的还原态铁、锰氧化,对去除铁、锰很有效。反应式如下:

2ClO₂+5Mn₂++6H2O→5MnO₂+2Cl-+12H+(1)

ClO₂+5Fe(HCO3)₂+3H2O→5Fe(OH)₃+10CO₂+Cl-+H+(2)

2、二氧化氯与有机物的反应:

二氧化氯与有机物的反应较复杂,主要发生氧化反应,其产物主要有酸、醇、环氧化物等。二氧化氯与酚反应不会生成有异味的氯酚。二氧化氯与腐植酸反应,不会生成三卤甲烷THMs等有机卤代物。

3、据有关专家研究,二氧化氯对细菌的细胞壁有较强的吸附和穿透能力,从而有效破坏细菌内含巯基的酶,可快速控制微生物蛋白质的合成,故二氧化氯对细菌、病毒等有很强的灭活能力。二氧化氯不与氨反应,故氨氮含量高的水采用二氧化氯消毒仍可保持其全部杀菌能力。这些细菌除一般细菌外,还有包括大肠杆菌、异细菌、铁细菌、硫酸盐还原菌、脊髓灰质炎菌病毒、肝炎病毒、兰伯氏贾第虫胞囊、尖刺贾第虫胞囊等。

4、二氧化氯与常用消毒剂的比较

饮用水消毒剂作为水质控制的一个重要环节,其效果令人关注,寻找一种广谱杀菌能力、消毒性能持久、副产物特别是有毒副产物较少、使用安全、方便的消毒剂是有关研究人员的共同目标。目前,常用饮用水消毒剂有三种:氯、臭氧、二氧化氯。


三、二氧化氯在给水处理中的应用情况

自从1944年,美国NIAGARAFALLS水厂为控制水中由于藻类繁殖与酚污染所产生的气味,率先使用二氧化氯获得成功后,欧美国家数百家水厂都相继开始用二氧化氯作为消毒剂,进行消毒、除臭、除味、除铁、锰、控制卤代烃的形成。包括德国斯图加特来格朗水厂、科隆WAHNBACH水厂、意大利佛罗伦萨ANCONEIIA水厂、法国巴黎ORLY水厂等等,运行效果良好。国内上海、深圳、重庆等许多城市的一些水厂也在近几年开始试行以二氧化氯或二氧化氯-液氯组合消毒,其中芜湖市供水总公司在这方面取得了显著的效果,他们以ClO₂-Cl₂组合投加法(2%ClO₂2.5~3.0g/m3,Cl₂1.0~1.5g/m3),既解决了由于氯消毒而产生的氯酚臭味问题,又使各项水质指标合格率高。


江门市喜庆健康科技有限公司是一家集医学研究和试验发展、工程和技术研究和试验发展、自然科学研究和试验发展、生物技术推广服务、新材料技术推广服务、研发、生产、销售、服务为一体的专业化企业。主要生产防护卡等产品。

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