1、淺析二氧化氯在飲用水消毒中的應用摘要：在現如今的水廠的消毒工藝之中，氯消毒一直都是 非常關鍵的環節，但是在水資源不斷加劇以及水質監測技術 逐漸提高的背景之下，在發現部分源水經過氯氣的消毒之 后，在其水中檢測出了三氯甲烷等多種致癌或可誘發癌變的 有機物，這會使得人們對于氯消毒的安全性產生了質疑。本 文主要介紹了二氧化氯在飲用水水廠消毒中的應用。關鍵詞：水廠消毒；二氧化氯；應用中圖分類號：tu991文獻標識碼：a引言在世界的歷史之中，氯消毒已經有百年的悠久歷史，其 主要就是將其應用在滅殺水中的病毒、微生物以及細菌。但 是，近年來人們發現氯會和水中的一部分有機物質發生反 應，從而就會產生一部分對于人

2、體來說，有害的氯苯和三氯 甲烷等有機物。這些物質對于人體是一種長期性危害，成為 了世界人民廣泛關注的焦點話題，各個國家的政府開始尋找 可以替代氯進行消毒的物質。1、消毒劑的選擇1. 1、二氧化氯與氯氣的比較在水處理的消毒劑之中，氯氣的應用已經有了數百年的 時間，但是因為現如今水質惡化現象嚴重，也引發各種健康 問題，該類問題也就相應的引起了人們的廣泛關注，所以氯 氣的替代品也就很好的得到開發。依據現有的研究，我們發 現了二氧化氯的各項優點如下：優勢：（1）二氧化氯是可以直接性的作用在水中的天然 有機物，和發生反應的生成的有機氯化物，可以在很大程度 之上有效地降低在消毒之后產生消毒副產物。（2）二

3、氧化氯 具有良好的不溶性，不會溶解在水中，也就是在消毒殺菌的 過程之中不會對水的氨氮濃度與酸堿度所造成的影響。（3） 二氧化氯可以有效的消除水中的酚類、硫化物以及藻類，其 對于該類問題的處理比氯氣效果好得多。（4）二氧化氯對于 水中病毒的處理效果要比氯氣好得多。通過這部分均可以了 解到二氧化氯的綜合指標要比氯氣強很多，但是相應的起也 存在缺點以及不足：（1）其成本要比氯氣高很多，依據相關的數據顯示， 氯消毒的成本每噸在0. 006元，然而二氧化氯的成本則是每 噸0. 03元。（2）在檢測的手段之上，二氧化氯還不是很完 善，因為其分析檢測的過程比較復雜，所以對于此操作的管 理水平與相應的有比較高

4、的水平要求。（3）假使二氧化氯投 入過量就會形成亞氯酸根，現今對于其毒理學好沒有完全的 認識。1.2、二氧化氯使用條件依據二氧化氯的實踐經驗及其本身的特性，主要可以應用到以下四種情況中： 地下水源猛、鐵含量比較高二氧化氯不僅僅是對于有機物以及病菌具有良好的去 除效果，與此同事在去除水中鐵、猛的效果之上也要比氯氣 強，特別是對于猛的去除效果，更是氯氣所不能及的。但是 現今水廠之中還未從根本上來將水中的鐵、猛完全去除。所 以，二氧化氯的使用應該得充分的考慮到水質要求與水源的 情況，通過綜合分析來確定選擇出來氯氣還是二氧化氯作為 消毒劑。 水源氨氮含量以及酸堿度較高二氧化氯在水中的存在形式和氯氣不同

5、的是其是以分 子形式存在的，不會發生水解的情況，因此對于水中的ph 值影響要比氯氣小，且還不會受到水中酸堿度的影響。我國 水源一般氨氮含量均比較高，傳統的氯消毒為了充分的保障 消毒的效果則就得相應的加大氯氣量，但是必須得注重投入 量，其中過大的氯氣投入量就會逐漸的加大氯化的副產物， 該矛盾一時很難的得到解決，然而二氧化氯的使用咋就可以 很好的將該類矛盾徹底的解決。 影響水源色、嗅、味的物質很多水廠都是以水庫以及湖泊為水源，該類水源中水體 會出現富營養化現象，而導致藻類反之過量，藻類以及植物 在腐爛后水體中的放線菌就會大量的反之，從而改變了水質 的色澤以及味道。這類水源采用二氧化氯消毒的效果從實

6、際 研究中發現，要高于氯氣消毒效果。 有機物污染水源由于工業的發展，很多地表水源會受到工業生產活動中 產生的廢物的直接污染，因而水質惡化，加之很多地表河流 受到生態影響，其年徑流流量變化不穩定，因而在枯水期時 地表水源中有機物以及硫化物、酚類指標超標嚴重。2、殺菌消毒的作用二氧化氯不會發生水解歧化反映，即不會和水發生化學 反應，因此在穩定性上較為理想。由于其自然狀態下幾乎都 是游離單體狀態，因此也不存在二聚或者是多聚狀態，所以 其在水中的擴散和滲透能力都很強，其氧化性比氯的氧化性 高出2. 6倍，尤其是在低濃度的二氧化氯溶液中，二氧化氯 分子在水中的擴散速度十分明顯。由于二氧化氯特殊的化學 性

7、質，它的殺菌作用不會受到外界酸堿值的影響，因此二氧 化氯能夠適用于酸堿值在3. 09. 0的水中3、二氧化氯的制取工藝3. 1、氯酸鈉工藝采用氯酸鈉和鹽酸為原料進行反應，反應式如下：nac103+2hcl=c102+l/2c12+nacl+h20對于該工藝來說，其中最大的缺點就是在產生二氧化氯 的同時好大約占到的了二氧化氯產量一半的氯氣發生。相關 實驗充分的表明，二氧化氯的有效轉化率通常在50%左右， 且受到的鹽酸濃度與反應溫度的影響。要提高二氧化氯的轉 化率，務必要保持加大鹽酸的過剩量與比較高的反應溫度 （約70°c），但是這是又會在很大程度之上使得副產物氯氣產 率的提高，最終使得

8、反應產物中氯氣的含量加大。3.2、亞氯酸鈉工藝亞氯酸鈉工藝主要有以下兩種： 亞氯酸鈉加鹽酸工藝反應原理：5nac102+4hcl=4c102+5nacl+2h20該工藝具有不需要加溫、產物中二氧化氯純度高達95% 之上、設備容易操作且易于維護、工藝簡單等優點。國外的 小型二氧化氯發生器一般采用的就是此反應原理，如美國的 f&p公司、德國的prominent均有相應產品，我國采用的是 亞氯酸鈉產生二氧化氯的發生器也都以此工藝為基礎。 亞氯酸鈉加氯氣工藝反應式為：2nac102+c12=2c102+2nacl對于部分水廠而言，操作簡單、使用安全是選擇二氧化 氯設備的主要因素，而工藝中所含有

9、的加氯系統無疑會增加 系統的復雜程度，加大設備投資和管理難度，因此對中、小 型水廠并無優勢。首先，從反應式中我們可以看出，用氯氣取代鹽酸，使 得亞氯酸鈉的有效轉化率提高，降低了運行成本，且在很大 程度之上避免了濃鹽酸在儲存、輸送以及投加的過程之中對 操作環境的影響，更容易提高設備運行的自動化程度。其次，該工藝可以充分的依據其實際的需要來單獨的投 加氯氣，或者是單獨產生二氧化氯，可以在最大限度之上完 全地適應水廠源水水質的變化要求。對于一部分的水廠。特 別是以地表水為水源的水廠，一般通常水質隨季節的變化而 變化，在處于豐水期的水質較好，這時也就相應的采用氯氣 消毒即可達到處理要求；然而在枯水期或

10、者是由于其他原因 造成的水質變差的時候，再使用二氧化氯進行消毒，或者二 氧化氯和氯氣的聯合使用，可取得最佳的環境與經濟效益。第三，隨著我國相關標準和規范的逐步健全，二氧化氯 在我國大型水廠的應用必將得到推廣。但對已建有氯氣消毒 的水廠來說，就存在著是設備改造還是設備更新的問題。第四，采用此工藝生成的二氧化氯的ph值接近中性， 可以較長時間保存而不發生歧化反應，因此可以通過中間儲 存箱實現一臺設備設置多個投加點。4、自動化控制問題二氧化氯是通過兩種藥劑的現場反應來制取，要想準確 投加，必須對兩種藥劑進行準確計量和配比才能實現。否則, 會因為配比不當而引起二氧化氯產率降低，副產物比率增 加，降低消毒效果。嚴重時，會出現單藥劑投加而完全失去 消毒效果并污染水質。目前，我國二氧化氯發生器在水廠中 應用多采用自動控制的方式，即根據待處理水的流量自動按 比例投加和根據出廠水的余氯含量自動控制二投加量兩種 控制方式。結束語氯消毒是我國水處理中最重要的工藝環節，但是目前水 環境變化以及檢測技術的發展環境下，氯消毒已經不能滿足 人們對于水質的要求。在一些經過氯消毒后的水中，人們通 過監測竟然發現了一些有機氯化物，能誘發癌變的物質，這 些物質的發現開始讓人們正視氯消毒在水處理中的應用安 全性問題。從上世紀開始