浅析水厂消毒中二氧化氯的应用

摘 要：文章主要根据水厂中有关二氧化氯消毒的工艺选择以及制取方式和运行控制进行了探讨，并对其中需要注意的地方进行了着重阐释，在水厂消毒中二氧化氯的应用提出了一些个人看法。

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

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发展环境下，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安全性问题。从上世纪开始欧美等大国就开始研究其他的消毒剂作为氯消毒的替代品，其中二氧化氯的作用是最佳的。

在世界发达国家，很多水厂已经开始应用二氧化氯作为水处理消毒剂，但是我国对二氧化氯的使用较之欧美国家晚了二十年，从上世纪末一些中小型水厂才开始使用二氧化氯作为水处理消毒剂。但是我国已经开始发现二氧化氯在水源污染的解决以及水质的改善上的重要作用，并开始逐步的重视其在饮用水处理的作用，因此，二氧化氯被广泛的应用到我国的水处理消毒中也是必然的。

1消毒剂的选择

1.1二氧化氯与氯气的比较

水处理消毒剂中，氯气的应用已经有数百年的时间，但是由于现在的水质恶化情况严重，氯消毒在水处理中会引发各种健康问题，人该类问题不得不引起人们的广泛关注，因此氯气的替代品也开始得以研发。而目前人们发现的可替代品中，二氧化氯的性价比最高，不但消毒效果较为理想，同时其制取成本较容易为人所接收，因此成为了替代氯气作为水处理消毒的首选物质。根据现有的研究，总结二氧化氯优点如下：

优势：（1）二氧化氯能够直接作用于水中的有机物（天然），不同其发生反应生成有机氯化物，能够降低消毒后消毒副产物的生成。（2）二氧化氯具有良好的不溶性，不会溶解于水中，即在消毒杀菌的过程中不会对水的酸碱度以及氨氮浓度造成影响。（3）二氧化氯能够有效的消除水中的藻类以及酚类和硫化物，其对该类问题的处理比氯气效果更佳。（4）二氧化氯对于水中病毒的处理效果优于氯气。

通过这些可以了解到二氧化氯的综合指标要强于氯气，但是相应的起也存在缺点以及不足：

（1）制得成本高于氯气，根据数据统计，氯消毒的成本每吨在0.006元，而二氧化氯的成本则高达每吨0.03元。（2）在检测手段上，二氧化氯还不完善，由于其分析检测的过程较为复杂因此对于操作管理水平也有着较高的要求。（3）二氧化氯投入过量会形成亚氯酸根，目前对其毒理学还没有完全的认识。

1.2 二氧化氯使用条件

消毒剂的使用都是具有一定的条件要求的，在我国水处理中，二氧化氯的使用仍旧处于研究阶段，因此针对性的规范以及标准还没有建立，所以在消毒工艺的选择上还有盲区存在。根据二氧化氯的实践经验以及其本身特性，总结其主要可以应用到以下四种情况中。

①有机物污染水源

由于工业的发展，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。以北方的黄河为例，枯水期时，水厂对黄河水进行氯消毒，消毒后的水会散发出较强的氯酚味道，并且口感会变差；而将消毒剂换成二氧化氯后，水的气味以及口感都会得到很大的改善。而黄浦江以及长江的水源测试中也表明，二氧化氯在水处理消毒过程中不会生成卤代物，同氯消毒比较，经过二氧化氯消毒后的水中氯仿的比例降低了45%至62%，这就降低了有机氯化物的含量，保证了水质的安全性。

②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。

③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不同于氯气，是以分子形式存在，不会发生水解现象，所以对于水的pH值影响要小于氯气，且不会受到水中酸碱度的影响。我国水源往往氨氮含量都较高，传统的氯消毒为了保证消毒效果则需要进行氯气量的加大，而过大的氯气投入量又会急剧增加氯化副产物，该矛盾一时难以解决，而二氧化氯的使用则能够很好的解决该类矛盾。

④地下水源铁、锰含量较高

二氧化氯不仅仅对有机物以及病菌具有良好的去除效果，同时在去除水中锰、铁的效果上也要强于氯气，尤其是对锰的去除效果，更是氯气所不能及的。但目前水厂中还没有为去除水中锰、铁而单独使用二氧化氯的。因此，二氧化氯的使用应充分考虑水源情况及水质要求，通过综合分析确定选择氯气还是二氧化氯作为消毒剂。对于水源污染情况较为严重的，可以将二氧化氯作为预氧化剂，而氯气仍旧作为主要的出水消毒剂，这样综合利用效果更佳。

2二氧化氯的制取工艺

二氧化氯性质活泼，不易贮存和运输，因此都采用现场制备的方式。通常水厂使用的二氧化氯发生器都采用化学反应的原理进行制备，根据采用原料的不同，可分为氯酸钠工艺和亚氯酸钠工艺。以黄田自来水厂为例，二氧化氯发生器采用化学法，运行时氯酸钠水溶液与盐酸在负压条件下，经供料系统定量输送到反应系统中，在一定的温度下经过负压曝气反应产生二氧化氯与氯气的混合气体，经吸收系统吸收后形成一定浓度的二氧化氯复合消毒液，然后输送至待处理水中。

3自动化控制问题

二氧化氯是通过两种药剂的现场反应来制取，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。否则，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。

参考文献

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[2]邰玲，张稳婵，杨海英.二氧化氯去除水体污染物机理探讨[J].福建分析测试，2008（01）.