摘要：闡述二氧化氯對(duì)自來(lái)水消毒殺菌的原理及使用方法，并進(jìn)行簡(jiǎn)單成本核算。

 關(guān)鍵詞；二氧化氯二氧化氯發(fā)生器飲用水三綠甲完混合消毒劑

 飲用水消毒的目的是殺滅水中對(duì)人體健康有害的絕大部分病原微生物，包括病菌、病毒、原生動(dòng)物的胞囊等，以防止通過(guò)飲用水傳播疾病。目前常用的飲用水消毒方法有：氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外線消毒等。其中氯消毒應(yīng)用歷史zui久，使用也，但對(duì)于受到有機(jī)物污染的水體，加氯消毒可以產(chǎn)生對(duì)人體有害的鹵代消毒副產(chǎn)物，如三氯甲烷、鹵乙酸等物質(zhì)。臭氧的消毒能力高于氯，不產(chǎn)生氯代有機(jī)物，處理后水的口感好，但臭氧因自身分解速度過(guò)快，對(duì)管網(wǎng)無(wú)剩余保護(hù)，采用臭氧消毒的水廠還需在出廠水中投加二氧化氯作為剩余保護(hù)劑。此外臭氧不穩(wěn)定，使用時(shí)需現(xiàn)場(chǎng)制備，設(shè)備復(fù)雜、使用不便、費(fèi)用過(guò)高。

 二氧化氯消毒從20世紀(jì)70~80年代以來(lái)在歐洲得以應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)是：消毒能力高于或等于游離氯，不產(chǎn)生氯代有機(jī)物，消毒副產(chǎn)物生成量小，具有剩余保護(hù)作用，是一種優(yōu)良的消毒殺菌劑，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家早已將二氧化氯代替氯氣廣泛應(yīng)用于飲水處理和食品的殺菌、保鮮等方面，以避免氯氣在自來(lái)水消毒殺菌過(guò)程中產(chǎn)生的致癌作用。一直以來(lái)由于自來(lái)水應(yīng)用二氧化氯殺菌成本比氯氣要高，且二氧化氯不穩(wěn)定，使用時(shí)需要現(xiàn)場(chǎng)制備，設(shè)備復(fù)雜，推廣應(yīng)用具有一定的難度，但近年來(lái)，通過(guò)改進(jìn)二氧化氯的生產(chǎn)工藝，在自來(lái)水泵站安裝二氧化氯發(fā)生器，現(xiàn)場(chǎng)制備和使用二氧化氯，使制取二氧化氯的成本大幅度降低，且目前市售的二氧化氯發(fā)生器制備出來(lái)的二氧化氯中含有氯，彌補(bǔ)了二氧化氯自身不穩(wěn)定，需與其他消毒劑聯(lián)合使用來(lái)保證管網(wǎng)中持續(xù)殺菌能力的不足。

 二氧化氯的性質(zhì)

 常溫下二氧化氯是黃綠色或桔黃色氣體，有類(lèi)似氯氣的氣味，受熱或遇光分解成氧和氯，易爆炸。二氧化氯易溶于水，按體積計(jì)，常溫下1份水可溶解20份的二氧化氯，但水溶液不穩(wěn)定，會(huì)逐漸分解為氯氣。氣體二氧化氯用空氣稀釋至體積分?jǐn)?shù)〈10%或二氧化氯體積分?jǐn)?shù)為6%~10%以下的水溶液均為安全濃度。二氧化氯的有效氯是氯的2.6倍。

 二氧化氯發(fā)生器的原理

 2.1 制備二氧化氯的反應(yīng)

 在水處理中，制取二氧化氯的方法主要有：亞氯酸鈉加氯制取法、亞氯酸鈉加酸制取法、氯酸鈉鹽酸復(fù)合式二氧化氯制取法、電解法二氧化氯發(fā)生器、穩(wěn)定型二氧化氯溶液。

 二氧化氯發(fā)生器主要采用第三種方式制取二氧化氯。與以亞氯酸鈉為原料生產(chǎn)純二氧化氯相比，以氯酸鈉為原料生產(chǎn)復(fù)合式二氧化氯的方式具有生產(chǎn)成本低、安全性好、消毒效果好、殘留亞氯酸根濃度低等優(yōu)點(diǎn)。

 反應(yīng)所需原料：氯酸鈉（工業(yè)一級(jí)品，含量99%）；

 工業(yè)鹽酸（工業(yè)合成一級(jí)品，濃度31%）。

 反應(yīng)方程式：2naclo3+4hcl=2nacl+2h2o+2cio2+cl2

 反應(yīng)的zuijia溫度在700c左右，產(chǎn)生的混合氣體通過(guò)水射器投加到被處理的水中

 2.2 二氧化氯發(fā)生器原理

 復(fù)合式二氧化氯發(fā)生器由供應(yīng)系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、真空吸收系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等部分組成。為了降低成本，將氯酸鈉和鹽酸配成稀溶液，因?yàn)槎趸纫兹苡谒?，氯氣難溶于水，反應(yīng)生成的二氧化氯溶于反應(yīng)液中，而氯氣逸出，逸出的氯氣首先被自來(lái)水管道上的水流真空泵吸走，進(jìn)入自來(lái)水系統(tǒng)，對(duì)水會(huì)起到余氯保護(hù)作用，不過(guò)所產(chǎn)生的氯氣量不大，因?yàn)槎趸鹊挠行仁锹鹊?.6倍，起殺菌作用的主要還是二氧化氯。反映結(jié)束后溶有二氧化氯的反應(yīng)溶液被吸入自來(lái)水系統(tǒng)，對(duì)自來(lái)水進(jìn)行消毒殺菌，得到高質(zhì)量的自來(lái)水。雖然反應(yīng)液中還有氯化鈉，但對(duì)人體無(wú)害，反應(yīng)物的殘余量極其微量，遠(yuǎn)低于《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》要求的質(zhì)量指標(biāo)。

 2.3 二氧化氯發(fā)生器控制方式

 二氧化氯發(fā)生器有手動(dòng)控制、電動(dòng)控制、微電信號(hào)控制等多種控制方式，其中微電信號(hào)控制包括余氯在線檢測(cè)儀控制、雙路閉循環(huán)控制。二者適用于水量隨時(shí)變化的變頻供水或其他情況的水流量不恒定的處理系統(tǒng)，按設(shè)定余氯值自動(dòng)調(diào)解加藥量或由水流量和余氯信號(hào)疊加控制以保持出水余氯恒定。

 3、操作過(guò)程

 3.1 計(jì)算原料消耗

 通過(guò)試驗(yàn)，消毒每100m3水需要消耗工業(yè)氯酸鈉65g，鹽酸（31%）130g。據(jù)此比例計(jì)算出每池水所需的氯酸鈉和鹽酸的量，并稱(chēng)好備用。

 3.2 自來(lái)水消毒過(guò)程

 （1）把稱(chēng)好的氯酸鈉加入氯酸鈉儲(chǔ)罐，加水配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的溶液，將稱(chēng)好的31%的鹽酸加入鹽酸儲(chǔ)罐，并稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的*。

 （2）開(kāi)始向蓄水池加水，啟動(dòng)二氧化氯發(fā)生器。原料供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的氯酸鈉水溶液和鹽酸（濃度30-31%）在計(jì)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)的作用下被定量輸送到反應(yīng)罐內(nèi)，在一定溫度下經(jīng)過(guò)負(fù)壓曝氣發(fā)應(yīng)反應(yīng)生成二氧化氯和氯氣的氣液混合物，經(jīng)吸收系統(tǒng)吸收制成一定濃度的二氧化氯混合消毒液，投加到待處理的水中或需要消毒的物體，完成二氧化氯和氯氣的協(xié)同消毒、氧化等作用。

 4、成本核算與發(fā)展前景

 以處理1000 m3水為例，氯酸鈉的消耗量為0.65kg,按4.5元/ kg計(jì)，折合人民幣2.93元；31%鹽酸的消耗量為1.3 kg，按0.5元/ kg計(jì)，折合人民幣0.65元，總計(jì)需人民幣3.58元。

 與使用氯氣相比，成本相差不大，但是處理后自來(lái)水的質(zhì)量提高許多。但系統(tǒng)內(nèi)少量氯氣的存在，在保證管網(wǎng)中具備持續(xù)滅菌能力的同時(shí)也可能生成少量的鹵代消毒副產(chǎn)物，如果能適當(dāng)提高些成本，產(chǎn)生的氯氣可先被燒堿吸收，這樣自來(lái)水中就沒(méi)有氯氣進(jìn)入，*靠二氧化氯消毒，效果zuijia。