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二氧化氯在自來(lái)水消毒中的應(yīng)用

論文類型 技術(shù)與工程 發(fā)表日期 2006-05-01
來(lái)源 中國(guó)水網(wǎng)
作者 陳洪欽
關(guān)鍵詞 二氧化氯 消毒
摘要 二氧化氯在自來(lái)水消毒中的應(yīng)用重慶市自來(lái)水公司雙碑水廠 陳洪欽  飲用水用氯消毒已有近百年的歷史,它在殺滅腸道傳染病等方面發(fā)揮了重要作用,但自上世紀(jì)70年代中期,發(fā)現(xiàn)氯消毒產(chǎn)生了對(duì)人類有潛在危害的氯仿等有機(jī)鹵代物,已引起世界各國(guó)強(qiáng)烈關(guān)注和無(wú)限憂慮。今天,在美國(guó)和加拿大就有600多家以上水廠使用C ...

二氧化氯在自來(lái)水消毒中的應(yīng)用

重慶市自來(lái)水公司雙碑水廠 陳洪欽

  飲用水用氯消毒已有近百年的歷史,它在殺滅腸道傳染病等方面發(fā)揮了重要作用,但自上世紀(jì)70年代中期,發(fā)現(xiàn)氯消毒產(chǎn)生了對(duì)人類有潛在危害的氯仿等有機(jī)鹵代物,已引起世界各國(guó)強(qiáng)烈關(guān)注和無(wú)限憂慮。今天,在美國(guó)和加拿大就有600多家以上水廠使用CLO2消毒,意大利不僅將CLO2用于飲用水消毒,也在電廠、鋼廠、紙漿廠,石油化工和冷卻用水系統(tǒng)中用CLO2作為控制生物污染的藥劑,德國(guó)有超過(guò)70%的飲用水使用CLO2消毒,上世紀(jì)80年代初期,我國(guó)開(kāi)始對(duì)飲用水安全氯化與消毒技術(shù)的研究,對(duì)替代氯消毒劑的臭氧和氯胺以及二氧化氯對(duì)氯仿形成的影響,CL02對(duì)細(xì)菌、病毒和藻類、浮游動(dòng)物的失活效果,CLO2對(duì)有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物的去除效果,CLO2的毒理學(xué)和CLO2發(fā)生技術(shù)及其應(yīng)用等研究,不僅積累了大量的CLO2研究與應(yīng)用數(shù)據(jù)和資料,而且積極推動(dòng)了我國(guó)安全飲用水消毒技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。

一、 常用飲用水消毒劑

  目前世界上常用的飲用水消毒劑有四種:臭氧、二氧化氯、液氯、氯胺,這四種消毒劑比較如下:
   從生物殺菌能力看,其高低位序?yàn)椋篛3>CLO2>CL2>氯胺;
   從穩(wěn)定性和消毒的持續(xù)性來(lái)看,其高低位序?yàn)椋郝劝?CLO2>CL2>O3
   從三鹵甲烷形成潛力和總有機(jī)鹵形成潛力來(lái)看,其高低位序?yàn)椋篊L2>氯胺>CLO2≈O3
  
綜合起來(lái)考慮,則認(rèn)為二氧化氯是一優(yōu)良消毒劑和強(qiáng)氧化劑,是世界衛(wèi)生組織(WHO)和世界糧農(nóng)組織(FAO)向全世界推薦的A1級(jí)廣譜、安全和高效消毒劑。

二、二氧化氯的殺菌消毒作用

  二氧化氯在自然界中幾乎以游離單體的形式存在,基本不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(水解歧化),也不以二聚或多聚狀態(tài)存在,這令它在水中的擴(kuò)散速度比較快,滲透力也強(qiáng),特別是在低濃度時(shí)更突出,二氧化氯的氧化能力強(qiáng),是氯的2.6倍。
   二氧化氯的殺菌作用不受PH值影響,可在廣泛的PH值(3.0—9.0)范圍內(nèi),殺死水中的細(xì)菌和病毒。
   二氧化氯的持續(xù)消毒能力強(qiáng),它的水溶液很穩(wěn)定,尤其在低濃度時(shí)更突出。給水管網(wǎng)是一個(gè)密封的系統(tǒng),管道內(nèi)陰涼且避光,因此,二氧化氯在管網(wǎng)中能夠保持穩(wěn)定的殘量,控制細(xì)菌、病毒、藻類等微生物的再度繁殖,二氧化氯還能分解殘留的細(xì)胞結(jié)構(gòu),控制粘泥和生物的積聚,使微生物缺乏繁殖生長(zhǎng)的條件和環(huán)境。

三、二氧化氯投加工藝

  (一)對(duì)于有清水池的水廠,一般將二氧化氯的投加點(diǎn)選擇在濾后清水池進(jìn)水口處,靠清水池中有效的接觸時(shí)間,達(dá)到殺菌、消毒效果。如若投加在濾后管道中,因有利于混合均勻,效果更好。
   (二)對(duì)于沒(méi)有清水池的直供水,可將二氧化氯直接投加到供水管道中。
   (三)對(duì)于配備在線檢測(cè)自動(dòng)控制裝置的水廠,可在投加點(diǎn)之前設(shè)置流量控測(cè)裝置,自動(dòng)測(cè)定水流量值并轉(zhuǎn)成控制信號(hào)給二氧化氯發(fā)生器以控制二氧化氯投加量,或在出廠水管上設(shè)置余氯或二氧化氯控測(cè)裝置,自動(dòng)測(cè)定出廠水余氯值或二氧化氯濃度值,并轉(zhuǎn)成控制信號(hào)后流量信號(hào)復(fù)合控制投加量,使加藥量更精確。
   (四)二氧化氯投加濃度
   建設(shè)部cJ/T206-2005《城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》二氧化氯與水接觸30min后出廠游離氯≥0.1mg/L,我廠從2004年7月開(kāi)始使用二氧化氯作為生活飲用水消毒劑,其消毒效果及其安全性均很好,根據(jù)我廠近二年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和測(cè)試數(shù)據(jù),水溫在20°C~21°C條件下,水樣中二氧化氯含量0.37mg/L和0.25mg/L時(shí),分別作用1min和5min,使大腸桿菌降至0cfu/100mL

二氧化氯對(duì)水中大腸桿菌的殺滅效果

二氧化氯含量 作用不同時(shí)間(min) 平均存流菌數(shù)(cfu/oml)
mg/L 1 3 5 10
0.37 0.0 0.0 0.0 0.0
0.25 2.2 1.7 0.0 0.0
0.125 448 404 222 120

但在低溫低濁條件下,水溫5°C~6°C,同樣投加0.25mg/L時(shí),作用5min,不能將大腸桿菌降至0cfu/100ml,必須將二氧化氯投加量提高至0.5mg/L,方可將大腸桿菌降至0cfu/100ml。
   在實(shí)際運(yùn)行中,要達(dá)到消毒殺菌效果,又要盡可能節(jié)約成本,我們摸索總結(jié)出只要投加量控制在0.15---0.30mg/L,停留時(shí)間30min,完全可以確保管網(wǎng)水中的微生物學(xué)指標(biāo)和感官性指標(biāo)。二氧化氯用水自來(lái)水消毒主要具有如下優(yōu)點(diǎn):
   (一)CLO2在失活病毒,隱孢子蟲和賈第蟲方面比CL2更有效;
   (二)CLO2不形成氯仿等有機(jī)鹵代物;
   (三)CLO2殺菌特性幾乎不受PH影響,且殺菌效果明顯好于CL2;
   (四)CLO2可用于控制藻類、腐敗植物和酚類化合物產(chǎn)生的嗅和味問(wèn)題;
   (五)CLO2氧化鐵、錳、硫化物、氰化物和亞硝酸鹽以及許多有機(jī)物;
   (六)CLO2在水中的剩余量,將延長(zhǎng)或保證管網(wǎng)水中的消毒作用;
   (七)CLO2不與氨反應(yīng),也不與溴化物反應(yīng)形成溴或溴酸鹽;
   (八)CLO2在減少殺滅斑貽貝方面是有效的;
   (九)CLO2在實(shí)際運(yùn)行中安全性比投加CL2更可靠,并可省去漏氯回收裝置。

四、結(jié)論

  綜上所述,二氧化氯作飲用水消毒劑,投加量在0.15∽0.30mg/L濃度范圍內(nèi),從消毒的效果、消毒安全性、口感及嗅和味方面來(lái)看,優(yōu)于液氯消毒,不僅使出廠水達(dá)到了國(guó)家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn),而且使水質(zhì)量得到很大提高,滿足了人們對(duì)高品質(zhì)生活飲用水的需求,二氧化氯正逐漸被用戶接受和認(rèn)可,是一種很有前途的消毒劑。

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