廣東省潮州市自來水總公司 陳少輝

液氯消毒技術(shù)經(jīng)過多年的應(yīng)用與實踐已經(jīng)得到了廣大凈水工廠的認可，該凈水工藝較為成熟，使用成本較低，具有較強的消毒凈水能力，早在20世紀就被廣泛應(yīng)用于水的消毒處理工作中。但液氯在消毒應(yīng)用的過程中會同時產(chǎn)生多種有毒物質(zhì)，如果不能夠加強對有毒物質(zhì)的處理就會對周圍環(huán)境造成較大的污染，甚至?xí)＜叭说纳】?。因此，技術(shù)人員應(yīng)當增加使用二氧化氯消毒工藝，避免有毒物質(zhì)的產(chǎn)生，滿足人們對于水質(zhì)的需求，促進凈水廠與凈水技術(shù)的發(fā)展。

一、傳統(tǒng)液氯消毒工藝的弊端

液氯消毒工藝作為一種傳統(tǒng)的凈水消毒工藝，已經(jīng)被凈水廠廣泛應(yīng)用，占據(jù)我國水消毒工藝的主體地位。液氯消毒工藝能夠有效滅活細菌和病毒，同時還能夠保持一定的剩余濃度，這樣就能夠防止疾病的傳播，保障人們的生命安全。但液氯在消毒使用的過程中也會出現(xiàn)有毒產(chǎn)物，造成極大的環(huán)境風(fēng)險。其次，液氯本身具有毒性，對于日常運輸、存儲的要求都比較高，容易出現(xiàn)安全問題，且如果操作不當還容易發(fā)生泄露現(xiàn)象，對人體造成健康威脅，污染周圍環(huán)境，嚴重時還會導(dǎo)致人的死亡。另外，凈水廠消毒作業(yè)量比較大，其液氯的存量非常多，一旦出現(xiàn)泄露的現(xiàn)象就會導(dǎo)致嚴重的后果。當前很多凈水廠并不具備功能完善的報警裝置，難以在第一時間切斷投加，無法控制泄露狀況。除此之外，當前人們使用液氯的時候經(jīng)常出現(xiàn)憑借個人經(jīng)驗投加的方法，容易出現(xiàn)安全風(fēng)險。液氯消毒反應(yīng)之后，技術(shù)人員在進行余氯檢測時一般只用手工化驗，難以實現(xiàn)自動化檢驗，且檢驗結(jié)果容易受到人為因素與環(huán)境因素的影響，很難得到準確的結(jié)果。如果液氯的投放量較少，就很難對病毒、病原蟲以及寄生蟲卵產(chǎn)生作用，甚至對于部分細菌也很難進行控制，難以起到消毒的作用[1]。

二、二氧化氯消毒工藝在制水生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢

與液氯消毒工藝相比，二氧化氯消毒技術(shù)更具環(huán)保性，也是當前最具應(yīng)用前景的替代消毒技術(shù)，二氧化氯的使用能夠有效控制有毒副產(chǎn)物的形成。二氧化氯本身具有良好的殺菌消毒效果，即便水中存在懸浮物，二氧化氯也能夠以較小的劑量殺死大腸桿菌、類炭疽桿菌，并且，二氧化氯同時還能夠作用于脊髓灰質(zhì)炎病毒與大腸茵噬茵體等病毒。除此之外，二氧化氯在低濃度基礎(chǔ)上還具有較快的擴散速度，其滲透能力也更強，具有較高的殺菌率。二氧化氯的殺菌效果受環(huán)境酸堿值的影響比較小，能夠體現(xiàn)出持續(xù)性的殺菌效果。經(jīng)過應(yīng)用實踐發(fā)現(xiàn)，二氧化氯同時還能夠去除水中含有的部分無機污染物與酚類有機污染物，起到更好的消毒效果，保障人們的身體健康。

三、二氧化氯消毒工藝的改良應(yīng)用

（一）消毒副產(chǎn)物超標改進

就目前的情況來看，我國飲用水行業(yè)已經(jīng)廣泛使用二氧化氯凈水技術(shù)，在用的二氧化氯發(fā)生器數(shù)量已經(jīng)高達上萬臺，但是在實踐凈化的過程中還存在一些問題，其中最突出的就是氯酸鹽和亞氯酸鹽等消毒副產(chǎn)物超標的問題。之所以會出現(xiàn)副產(chǎn)物超標的情況，首先可能是由于水體中還原性物質(zhì)含量較高，這樣就容易出現(xiàn)亞氯酸鹽超標。我國部分地區(qū)的水庫水為原水，因此該水庫中水體的耗氧量非常高，在消毒過程中，二氧化氯將會與水中的還原性物質(zhì)反應(yīng)，最終生成大量的亞氯酸鹽，經(jīng)過凈水檢測就會顯示出亞氯酸鹽超標的情況。除此之外，如果凈水裝置的二氧化氯設(shè)備轉(zhuǎn)化率較低，也會導(dǎo)致最終氯酸鹽超標的問題。經(jīng)過試驗研究能夠發(fā)現(xiàn)，將二氧化氯投放到水體中，其中有50%-70%能夠轉(zhuǎn)化為亞氯酸鹽，只有大約10%左右可轉(zhuǎn)化為氯酸鹽，從這樣轉(zhuǎn)化結(jié)果分析能夠知道，如果生產(chǎn)原料的轉(zhuǎn)化率較低也會導(dǎo)致氯酸鹽超標。有的凈水廠在凈水過程中使用的氯酸鹽和強酸工藝設(shè)備未配備殘液分離系統(tǒng)，此時將未參與反應(yīng)的原料氯酸鹽和參與凈水反應(yīng)的二氧化氯同時投加到水體中，就出現(xiàn)了氯酸鹽超標情況。盡管通過試驗發(fā)現(xiàn)，只要配備相關(guān)分離裝置就能夠避免氯酸鹽進入水體中，但在實際凈水工作中，工廠使用的二氧化氯發(fā)生器使用的還是混合液投加方式，再加上反應(yīng)殘液難以進行分離處理，導(dǎo)致分離器難以在凈水過程中正常使用，最終出現(xiàn)氯酸鹽超標現(xiàn)象。

要想消除消毒副產(chǎn)物，技術(shù)人員首先應(yīng)該從源頭上控制副產(chǎn)物的生成。凈水廠應(yīng)當重視水源保護工作，做好消毒前的凈水工作，減少能夠與二氧化氯發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)含量。針對消毒過程，技術(shù)人員應(yīng)當使用先進的二氧化氯發(fā)生方案與發(fā)生器，這樣就能夠減少副產(chǎn)物的含量，提高資源利用率。技術(shù)人員應(yīng)該通過嚴格的實踐試驗找到消毒反應(yīng)的最佳投入量，在滿足消毒效果的基礎(chǔ)上盡量減少二氧化氯的余量，同時還應(yīng)該充分控制水體酸堿度，保障二氧化氯的充分氧化與消毒。除此之外，技術(shù)人員還可以采取一定的措施除去產(chǎn)生的副產(chǎn)物。經(jīng)過分析可知，氯酸鹽在水中更加穩(wěn)定，但是目前還并沒有找到有效的方法將其去除，因此技術(shù)人員應(yīng)該將控制工作的重點放在源頭上，盡量降低氯酸鹽的生成量，保障水體的安全。針對亞氯酸鹽則可以使用亞鐵與其開展還原反應(yīng)，消除有毒物質(zhì)，另外還可以使用活性炭吸附等方法進行去除[2]。

（二）色度超標問題改進

經(jīng)過試驗分析能夠發(fā)現(xiàn)，由于原水中存在鐵、錳離子，使用二氧化氯消毒處理之后經(jīng)常會出現(xiàn)色度超標的問題，下文則探究引起色度超標問題的原因。由于鐵以二價離子的形式存在，如果在水中發(fā)生氧化還原反應(yīng)就容易將難溶于水的三價鐵從水中析出。而如果水體中鐵含量超過0.3mg/L，水體就會變得渾濁，如果濃度達到1mg/L，水體甚至?xí)霈F(xiàn)腥味。除此之外，錳一般也是以二價錳形式存在于水體中，一旦產(chǎn)生沉淀就會導(dǎo)致水體色度超標，其著色能力更強，容易將織物染色。根據(jù)我國《生活飲用水衛(wèi)生標準》相關(guān)規(guī)范，凈水工藝處理之后的水體中最大鐵含量不能夠超過0.3mg/L，錳的最大含量則不能夠超過0.1mg/L，一旦水體中鐵、錳的含量超過以上規(guī)定標準的時候就應(yīng)該針對其進行凈化處理，以防出現(xiàn)色度超標的情況。

針對消毒處理之后存在的色度超標問題，技術(shù)人員可以向其中投入二氧化氯進行預(yù)處理，這樣就能夠去除鐵錳。要想實現(xiàn)氧化劑與鐵離子的完全反應(yīng)，技術(shù)人員應(yīng)當掌握投加的時機，一般在混凝劑加注前的40分鐘添加。使用二氧化氯能夠有效取出鐵錳，但如果處理不當也會出現(xiàn)亞氯酸鹽超標的問題。其次，技術(shù)人員還可以使用錳砂濾料以及活性炭濾料將水中的鐵錳進行過濾，尤其是針對那些投加預(yù)氧化處理效果不足的水廠，可以通過改造濾池的方法，將其濾池改為錳砂濾料+石英砂濾料以及活性炭濾料+石英砂濾料的雙層濾料結(jié)構(gòu)，這樣就能夠有效提高凈水效果。最后，技術(shù)人員還可以增加曝氣裝置，同時改造絮凝工藝，這樣不僅能夠有效去除鐵錳，還能夠降低濾池成本。具體來說，技術(shù)人員可以增加微孔曝氣系統(tǒng)使其進行接觸氧化，同時使用二氧化氯進行反應(yīng)去除，之后再經(jīng)過混凝、沉淀、過濾等步驟徹底去除鐵錳離子。在以上作用過程中如果發(fā)現(xiàn)絮凝反應(yīng)效果不好，最后還是有可能因礬花太碎難以沉淀導(dǎo)致水的色度升高，此時技術(shù)人員就需要對混凝工藝進行改進。

（三）余氯不達標改進

如果處理之后的水出現(xiàn)了余氯不達標的情況，技術(shù)人員應(yīng)首先排除二氧化氯設(shè)備的故障問題，如果經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)設(shè)備正常運行，那么就需要對凈水工藝的其他環(huán)節(jié)進行排查，準確定位導(dǎo)致余氯不達標的原因。首先，可能導(dǎo)致余氯不達標現(xiàn)象的原因之一就在于濾前凈水工藝處理效果不好，導(dǎo)致水中存在很多消耗二氧化氯的物質(zhì)，經(jīng)過檢測就會出現(xiàn)余氯不達標的現(xiàn)象。比如，某水廠使用的凈水工藝為傳統(tǒng)的混凝、沉淀、過濾工藝，其中老廠房的凈水指標一切正常，但是新建的水廠則存在余氯不達標的情況。對于這樣的現(xiàn)象，技術(shù)人員分別對新舊兩個水廠進行二氧化氯消耗量測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)新水廠的二氧化氯消耗量非常大。再尋找原因能夠發(fā)現(xiàn)，由于新水廠在建設(shè)的過程中忽略了對混凝沉淀排泥系統(tǒng)的設(shè)計，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)不合理，進而在凈水過程中出現(xiàn)大量污泥滯留的現(xiàn)象，加劇了二氧化氯的消耗，最終出現(xiàn)余氯不達標的問題。

針對余氯不達標的問題，技術(shù)人員應(yīng)當從根本上進行考慮與解決，也就是在保障消毒設(shè)備正常運行的前提下對消毒之前的各個凈水流程進行檢查，找到其中存在的工藝技術(shù)缺陷，明確導(dǎo)致余氯不達標的原因并采取針對性的措施進行解決。

另外，對于水廠環(huán)境的特殊變化情況導(dǎo)致的水質(zhì)突變問題，水廠應(yīng)制定有效的應(yīng)急預(yù)案，完善應(yīng)急設(shè)備建設(shè)，增強技術(shù)人員的應(yīng)急安全意識，一旦出現(xiàn)緊急情況就啟動應(yīng)急預(yù)案，做好應(yīng)對[3]。

四、結(jié)束語

綜上所述，二氧化氯具有更強的消毒性能，同時還能夠有效控制消毒副產(chǎn)物，保護周圍生態(tài)環(huán)境，保護人體健康，因此，各水廠應(yīng)當加強二氧化氯凈水工藝的應(yīng)用，優(yōu)化改良凈水工藝與凈水流程，控制副產(chǎn)物的生成，保障人們的用水安全。

相關(guān)鏈接

純凈水指的是不含雜質(zhì)的H2O，簡稱凈水或純水，是純潔、干凈，不含有雜質(zhì)或細菌的水，如有機污染物、無機鹽、任何添加劑和各類雜質(zhì)，是以符合生活飲用水衛(wèi)生標準的水為原水，但不適宜長期飲用。通過電滲析器法、離子交換器法、反滲透法、蒸餾法及其他適當?shù)募庸し椒ㄖ频枚?，密封于容器?nèi)，且不含任何添加物，無色透明，可直接飲用。

所謂的純凈水就是將天然水經(jīng)過多道工序處理、提純和凈化的水。經(jīng)過多道工序后的純凈水除去了對人體有害的物質(zhì)、部分礦物質(zhì)元素，同時除去了細菌，因此可以直接飲用。

水是維持生命的必需，一些健康專家建議至少八杯，但并無確切的規(guī)定，水的需求量因人而異，這取決于主體的條件下，適量的體育鍛煉，和對環(huán)境的溫度和濕度。人每天的水的來源包括飲用水、飲料、水和食物中的水。飲用水對礦質(zhì)營養(yǎng)的攝入也不清楚。一般而言無機礦物進入地表水和地下水通過雨水徑流或通過地殼，使水中包括鈣、鋅、錳、磷、氟和鈉的化合物。