王 巋

(內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市扎蘭屯市自來水公司,內(nèi)蒙古 呼倫貝爾162650)

1 二氧化氯性能及制備

常溫條件下,二氧化氯為帶有淺綠色的黃色有毒氣體,毒性比氯大,有辛辣味,高溫、陽光直射、遇到電火花等易發(fā)生爆炸。易溶于水,具有較弱的水解作用,其氣體及液體狀態(tài)不穩(wěn)定,只能現(xiàn)場制備使用。二氧化氯在處理微生物中,能夠很好的氧化細(xì)胞中含硫基的酶,使得蛋白質(zhì)中的氨基酸氧化分解失去功能,微生物死亡。二氧化氯通過發(fā)揮強(qiáng)氧化性的作用高效殺死細(xì)菌。其消毒作用和氯消毒比較接近,出水殘留濃度比氯低,并且能夠有效殺死細(xì)菌、藻類、芽孢等,具有很好的殺菌效果。并且二氧化氯能夠在p H值在6－10中保持殺菌性能的不變,能夠適應(yīng)較廣的范圍,液氯的范圍則相對較小,并且二氧化氯和水中的雜質(zhì)反應(yīng)的速度也比氯快,具有很強(qiáng)的殺菌性能,并且在實(shí)際操作上也較為安全簡便。二氧化氯的持續(xù)消毒能力強(qiáng),水溶液穩(wěn)定,能夠保持穩(wěn)定的余量,有效控制藻類細(xì)菌等的繁殖。同時(shí)二氧化氯還能夠分解水中的浮游生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)。二氧化氯的制備主要通過化學(xué)法和電解法實(shí)現(xiàn),化學(xué)法需要通過氯酸鈉和亞氯酸鈉為原料進(jìn)行制備。電解法則是通過氯化鈉隔膜電極技術(shù),以氯化鈉、氯酸鈉或者亞氯酸鈉為原料制取,一般制取選擇氯化鈉作為電解質(zhì),發(fā)生器主要由直流電源、電解槽、溶鹽箱、水射器等組成。

2 二氧化氯水處理概述

二氧化氯水處理技術(shù)主要是通過應(yīng)用二氧化氯這種處理水資源中的微生物和病毒的消毒試劑,來達(dá)到對水的凈化效果。同時(shí)在處理過程中應(yīng)用二氧化氯需要的量也比其他消毒試劑用量要少,消毒時(shí)間能持續(xù)較長,能夠取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。二氧化氯能夠有效處理水體中有機(jī)物和無機(jī)物,并且能夠有效去除其中的鐵離子、錳離子等。同時(shí)二氧化氯具有很強(qiáng)的氧化性,能夠和硫化氫反應(yīng)生成沉淀硫單質(zhì),降低硫離子對水體的污染,并且能夠和水中的金屬離子迅速反應(yīng)生成不溶性的沉淀,高效去除金屬離子。傳統(tǒng)的氯氣消毒會(huì)與水中的有機(jī)物反應(yīng)生成各種氯代有機(jī)物等有害物質(zhì),但應(yīng)用二氧化氯能夠很好的避免這些問題的出現(xiàn),其主要是通過氧化作用和有機(jī)物反應(yīng),從而很好的解決了氯代有機(jī)物污染水體的問題。二氧化氯水處理的過程主要通過幾種設(shè)備來實(shí)現(xiàn),首先通過循環(huán)泵將待處理的自來水輸入到相應(yīng)的處理程序中,具體過程需要經(jīng)過沉淀、過濾等工序來完成初步的處理,然后再通過消毒裝置進(jìn)行相應(yīng)的消毒處理,使其滿足飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。

3 二氧化氯消毒技術(shù)的優(yōu)勢

二氧化氯消毒技術(shù)被廣泛應(yīng)用之前,做常用的處理技術(shù)為液氧處理技術(shù)、臭氧消毒技術(shù)、紫外線照射等,但這些處理技術(shù)都存在很大的不足,在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的問題,但二氧化氯消毒技術(shù)能夠很好的克服這些限制,進(jìn)而得到了廣泛的應(yīng)用。二氧化氯消毒技術(shù)的優(yōu)勢有很多,一是體現(xiàn)在其作用機(jī)理上,二氧化氯不會(huì)和水發(fā)生分解歧化反應(yīng),具有良好的穩(wěn)定性,二氧化氯能夠在水體中長時(shí)間存在,同時(shí)具備很強(qiáng)的滲透力和擴(kuò)散能力,能夠在水中有效保持余量,持續(xù)的發(fā)揮在水體中的消毒作用,能夠有效控制水體中的病毒和微生物的繁殖,并且二氧化氯不易受到氨的影響,可以在水體中充分發(fā)揮其持續(xù)性的消毒優(yōu)勢,同時(shí)也不會(huì)受到外界酸堿值的影響,能夠使用與酸堿值在三到九的水中,擴(kuò)大了使用范圍。二是二氧化氯水處理技術(shù)相比于其他消毒技術(shù),更加安全便捷,其在處理中和水中的有機(jī)物氧化生成含氧集團(tuán),不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì),并且也不會(huì)產(chǎn)生致癌物質(zhì),能夠保證飲用水的安全性。三是二氧化氯適應(yīng)性較強(qiáng),能夠很有效的抵抗水體堿性環(huán)境,相對于其他消毒技術(shù),其消毒效果受到的影響很小,能夠高效侵入病原體生物膜保護(hù)層,破壞內(nèi)部組織,對水體中多種病毒具有很好的殺滅效果,具備較高的水處理能力。并且二氧化氯消毒技術(shù)應(yīng)用廣泛,可以用于污水的脫色等多種雜質(zhì)的處理,滿足全面消毒的要求,有效提高了水處理的效率。

4 二氧化氯投加工藝

在有清水池的水廠中,一般將二氧化氯投加在清水池的進(jìn)水口處,通過接觸發(fā)揮消毒殺菌的作用?；蛘咧苯油都釉谶^濾后的管道中,能夠更好的均勻混合,達(dá)到更好的處理效果。如果是沒有清水池的直供水廠,可以直接在供水管道中投加二氧化氯。對于一些具有在線監(jiān)測自動(dòng)控制裝置的自來水處理廠,則可以在二氧化氯投加點(diǎn)前設(shè)置相應(yīng)的流量控測裝置,來檢測水流量值并將相關(guān)信息傳達(dá)到發(fā)生器,從而達(dá)到控制二氧化氯投加量的目的。也可以在出廠水管上設(shè)置相應(yīng)的二氧化氯控測裝置,通過自動(dòng)監(jiān)測二氧化氯濃度值,來更好的對投加量進(jìn)行控制。關(guān)于二氧化氯投加量的控制,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是二氧化氯和水接觸半個(gè)小時(shí)后出水游離氯每升不小于0.1mg。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和相應(yīng)的測試數(shù)據(jù),當(dāng)水溫在20～21℃,水樣中二氧化氯的含量為0.37mg/L及0.25mg/L的分別作用時(shí)間為1min、5min時(shí),能夠高效降低水體中的大腸桿菌的含量。

5 影響二氧化氯消毒效果的因素

自來水處理過程中,在經(jīng)過沉淀過濾等水處理過后,需要加藥消毒。將二氧化氯投入水中后,待處理的水在清水池中的停留過程中,二氧化氯會(huì)和水中的細(xì)菌、病毒等微生物以及有機(jī)物等發(fā)生相應(yīng)的物理、化學(xué)反應(yīng)等,但由于擴(kuò)散作用,不同二氧化氯濃度的水之間可能會(huì)相互混合,一部分二氧化氯會(huì)隨著水流動(dòng)溢出水面造成損耗,一部分會(huì)進(jìn)入管網(wǎng),發(fā)揮持續(xù)殺菌的作用,但為補(bǔ)充損耗的二氧化氯溶液,仍需要投加一定量的二氧化氯。為了保證投藥效果,需要加大投藥量,增加其與水的接觸時(shí)間,從而減低水體有機(jī)物含量以及水體的渾濁度。同時(shí)影響二氧化氯投加量的因素也有很多,清水池進(jìn)出水量、管網(wǎng)的覆蓋度、水質(zhì)的狀況、儲(chǔ)存水位水量等,都會(huì)對其造成很大的影響。因此需要不斷探究二氧化氯消毒投加量的合適范圍,從成本及水質(zhì)的相關(guān)要求進(jìn)行考慮,對影響二氧化氯投加量的因素進(jìn)行分析。首先對清水池進(jìn)出水量和水池的儲(chǔ)存水量進(jìn)行分析,由于二氧化氯的加藥量等于二氧化氯投加量濃度和處理水量的乘積,因此加藥量的變化直接受清水池進(jìn)出水量的影響。并且進(jìn)水量還會(huì)對二氧化氯在水中的停留時(shí)間造成影響,導(dǎo)致出現(xiàn)損耗的出現(xiàn)。因此需要對清水池進(jìn)水量做好準(zhǔn)確的分析。

水中有機(jī)物的含量也是影響二氧化氯投藥量的主要因素,水中的有機(jī)物含量會(huì)消耗水中的二氧化氯,并且水中有機(jī)物的含量會(huì)由于源水及相關(guān)的處理工藝的不同而出現(xiàn)不同的情況,因此需要對有機(jī)物含量做好相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)。同時(shí)管網(wǎng)狀況也會(huì)影響二氧化氯投藥量,管網(wǎng)材質(zhì)、形狀、用水量等都直接反映了水質(zhì)中的病原微生物的指標(biāo),決定著二氧化氯投藥量的多少。停留時(shí)間也影響著二氧化氯的投加量,清水池容積越大、進(jìn)出水量大、管網(wǎng)長等都會(huì)加長停留時(shí)間,停留時(shí)間越長,需要的二氧化氯投加量也就越大。因此在處理過程中,要適當(dāng)把握二氧化氯和到處理水體接觸的時(shí)間,以及需要的用量,適當(dāng)增加二氧化氯的投加量,保證二氧化氯在水中得到充分的混合和擴(kuò)散,提高二氧化氯殺菌消毒的時(shí)間,取得良好的消毒效果。水處理中對二氧化氯消毒效果造成影響的除了二氧化氯投加量以外,還有水體的溫度控制。水處理流程比較簡單,但對其消毒效果影響的因素很多,在處理過程中應(yīng)妥善控制好水溫,水溫過低或過高都會(huì)對二氧化氯的含量造成影響,加快其揮發(fā),降低二氧化氯的消毒效果。并且二氧化氯的消毒效果和水溫之間存在明顯的影響,因此應(yīng)做好待處理水水溫的控制。水的堿度值對二氧化氯的消毒效果也有很大的影響,二氧化氯屬于酸性消毒劑,其主要是通過溶解于水中發(fā)揮相應(yīng)的消毒作用,因此如果待處理水體的堿度太高,會(huì)直接和二氧化氯發(fā)生中和反應(yīng),影響了二氧化氯在水中的濃度,降低了其消毒效果,因此為保持二氧化氯在水中的濃度,需要對水體的堿度進(jìn)行合理的控制。最后在處理污染水時(shí),應(yīng)注意控制出水余量,提高出水自來水的色度和純度,保證處理效果,提高水質(zhì)。

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