陳 萍

無棣縣農(nóng)村供水總公司

二氧化氯在自來水消毒中的應(yīng)用

陳 萍

無棣縣農(nóng)村供水總公司

二氧化氯在殺菌消毒中的應(yīng)用非常的廣泛，尤其是在自來水的消毒過程中發(fā)揮出了很大的作用。因此，很有必要對二氧化氯的特性功能，危害，消毒原理在水消毒的應(yīng)用做深入探究。只有更好的了解二氧化氯在自來水之中消毒的工藝，才能夠更加有效的利用這種技術(shù)進(jìn)行自來水的處理。

二氧化氯；自來水消毒；應(yīng)用

1 前言

無棣縣位于山東省濱州市最北部，地貌類型簡單，地勢平坦，略有起伏，境內(nèi)河流和過境河流均屬海河水系，人民的補(bǔ)給水源為引黃河水。水在人們的生命活動(dòng)中發(fā)揮著重要的作用同時(shí)扮演著關(guān)鍵的角色，而隨著人們生活水平的提高以及水污染的加劇人們對自來水消毒處理的要求更加的嚴(yán)格。二氧化氯作為水消毒工藝中一種常見的消毒劑已經(jīng)被廣泛運(yùn)用。二氧化氯不僅可以消毒殺菌而且還可以除去難分解的有機(jī)物等。

2 二氧化氯的性能、原理和制備

高純二氧化氯發(fā)生器設(shè)置了離子交換樹脂軟水處理設(shè)備，采用微容積陰極室和陽極室設(shè)計(jì)，陰極和陽極緊貼中間隔膜組成了零極距電解槽，能最大限度地提高設(shè)備的電解效率，提高隔膜的穩(wěn)定性。選用電解鹽作為電解原料，根據(jù)PH變化決定排堿技術(shù)和電解槽獨(dú)特的模塊化設(shè)計(jì)促進(jìn)了電解反應(yīng)的進(jìn)行，促進(jìn)了高純度二氧化氯消毒氣體的產(chǎn)生。二氧化氯在水消毒中被廣泛應(yīng)用，全面了解二氧化氯的特性，有助于提高水質(zhì)以滿足人們的需求。二氧化氯的消毒效果很好，但是它的危害也逐漸被人們認(rèn)識。因此了解二氧化氯在水消毒處理中特性顯得尤為重要。在上世紀(jì)，我國就在水處理安全氯化方面進(jìn)行了研究，其中發(fā)現(xiàn)二氧化氯的處理效果最好。

2.1 二氧化氯的特性

在常溫常壓狀態(tài)下，二氧化氯是一種黃綠色的刺激性的氣體，易溶水，易揮發(fā)，和氯一樣是一種強(qiáng)氧化劑。二氧化氯的氧化能力是氯的3-4倍，消毒效果是液氯的2.5倍。除此之外二氧化氯在應(yīng)用的過程中容易爆炸而且如果處理不當(dāng)將會(huì)對人們的生命安全造成危害，相關(guān)的研究已經(jīng)表明不同濃度的二氧化氯在水中或者空氣中都會(huì)發(fā)生爆炸現(xiàn)象，所以二氧化氯在進(jìn)行儲(chǔ)存的過程中應(yīng)該考慮其安全性，通常的情況下都是現(xiàn)用現(xiàn)配。

2.2 二氧化氯的消毒原理

因?yàn)槎趸鹊奶厥庑阅芷湓谧詠硭奶幚磉^程中能夠?qū)ζ渲械挠泻?xì)菌和微生物進(jìn)行處理進(jìn)而凈化水資源，二氧化氯可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部與酶發(fā)生氧化反應(yīng)，使酶失去活性，進(jìn)而影響微生物的正常生理需求，二氧化氯還可以氧化分解氨基酸、核酸等，使微生物的蛋白質(zhì)的合成被抑制和功能喪失，從而影響微生物的新陳代謝和生理機(jī)制。

2.3 二氧化氯的制備

2.3.1 氯酸鹽還原法

氯酸鹽還原法工藝以氯酸鈉和鹽酸為原料，此種方法適合于工業(yè)制取二氧化氯。在此工藝中，二氧化氯的轉(zhuǎn)換率受溫度和鹽酸濃度的影響較為敏感，控制好反應(yīng)的溫度和鹽酸的濃度是制取二氧化氯的關(guān)鍵。需要將溫度控制在70℃和鹽酸為高濃度。由于在副反應(yīng)的存在，在工藝的后半程會(huì)出現(xiàn)氯氣的產(chǎn)量高于二氧化氯，使產(chǎn)物以氯氣為主，影響二氧化氯的產(chǎn)量。解決此問題可以通過多級高溫和逆吹脫的方法來富集二氧化氯，但是這要求精密儀器，對于小型水處理廠來說還是非常困難解決這個(gè)問題。

2.3.2 亞氯酸鈉氧化法

亞氯酸鈉氧化法可以分為氯氣氧化法和自氧化法，都是以亞氯酸鈉為原料，提取二氧化氯。目前普遍采用自氧化法，此工藝具有操作簡單、不須加溫、設(shè)備簡便、二氧化氯純度高等特點(diǎn)。但是PH值需要控制在2～3，鹽酸需要過量，此方法產(chǎn)生的二氧化氯具有高穩(wěn)定性，可以在水消毒工藝中保存較長時(shí)間，受水中PH值的影響較小，還能高效的處理水中的微生物和有機(jī)物，可以達(dá)到凈水的目的。二氧化氯不僅是消毒劑而且還是氧化劑，在水消毒過程中需要控制二氧化氯的含量。如果二氧化氯的含量過高，在水中就會(huì)殘留二氧化氯等一系列衍生物，會(huì)影響水質(zhì)，對人體產(chǎn)生危害。

3 二氧化氯消毒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

現(xiàn)如今我國利用二氧化氯進(jìn)行自來水消毒的應(yīng)用越來越廣泛而且其中發(fā)揮出來的優(yōu)勢也越來越明顯，此外這種技術(shù)在很多的方面比曾經(jīng)進(jìn)行自來水消毒的工藝要高出很多而也有了取代傳統(tǒng)處理技術(shù)的趨勢，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在很多的方面克服了原有技術(shù)上的缺陷和不足。二氧化氯技術(shù)之所以被關(guān)注主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面表現(xiàn)在作用機(jī)理上，二氧化氯不和水發(fā)生分解歧化反應(yīng)，在水中具有很好的穩(wěn)定性，可以在水中保存很長一段時(shí)間，具有和很強(qiáng)的滲透、吸附和擴(kuò)散能力，可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)影響微生物的新陳代謝和生理功能，從而抑制微生物的生長和繁殖。二氧化氯受水中PH的影響較小，適用范圍比較大。而且利用這種技術(shù)所產(chǎn)生的副產(chǎn)物比較少進(jìn)而能夠減少對人體的危害。另一個(gè)方面，二氧化氯消毒技術(shù)相比其他消毒技術(shù)更容易操作，安全有效的達(dá)到消毒的效果。二氧化氯處理水中的有機(jī)物時(shí)，主要與水中的致癌物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，氧化生成含氧基團(tuán)，不會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，副反應(yīng)較少，從而保證飲用水的質(zhì)量。二氧化氯很有效的控制水中臭味、色度和分解水中的細(xì)菌、病毒、孢子等。二氧化氯技術(shù)應(yīng)用廣泛可用于污水脫色，可以提高水處理效率。

4 二氧化氯與人體健康

二氧化氯消毒處理技術(shù)的好壞與安全飲用水的質(zhì)量息息相關(guān)，二氧化氯凈化自來水，會(huì)產(chǎn)生亞氯酸鹽、次氯酸鹽和其他副產(chǎn)物，這些產(chǎn)物經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明會(huì)對人體產(chǎn)生毒物，會(huì)影響人體的新陳代謝和在人體內(nèi)產(chǎn)生致癌物。長期飲用消毒水，會(huì)增加人體內(nèi)的次氯酸的含量，增加心血管疾病的患病率。控制好水中的二氧化氯含量直接影響著人體的健康安全問題。對于產(chǎn)生的副產(chǎn)物有待進(jìn)一步研究處理，使飲用水達(dá)到安全飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)束語

如今二氧化氯作為一種高效的消毒劑在自來水的處理過程中發(fā)揮了重要的作用并得到了廣泛的應(yīng)用，隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，對水質(zhì)要求越來嚴(yán)。二氧化氯消毒技術(shù)正在蓬勃發(fā)展，可以滿足人們對水質(zhì)的要求。但是，二氧化氯容易與水中的有機(jī)物產(chǎn)生對人體有害的有機(jī)氯化物，控制好二氧化氯的含量也是必要的。作為一種很有潛力的水消毒劑，二氧化氯消毒技術(shù)備受人們關(guān)注。

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[2]汪建武.二氧化氯在水消毒中的應(yīng)用[J].2014(10):66～79.

[3]楊福才.二氧化氯在水消毒中的應(yīng)用[J].2016(8):16～17.