徐 濤
(四川省攀枝花市清源水業(yè)有限公司,四川 攀枝花 617200)
人們對(duì)自來水消毒劑的選用,一般從三個(gè)方面考慮:⑴消毒效果的好壞;⑵消毒后副產(chǎn)物是否可靠;⑶應(yīng)用消毒處理的消毒價(jià)格是否合適。本文通過對(duì)幾種消毒劑的對(duì)比,得出二氧化氯在性價(jià)比上最優(yōu),供水廠技改參考。
反應(yīng)方程式:Cl2+H2O→HOCl+HCl
氯與水反應(yīng)時(shí),一般產(chǎn)生“歧化反應(yīng)”,生成次氯酸(HOCL)和鹽酸(HCL)。近代觀點(diǎn)認(rèn)為,氯消毒主要是次氯酸起反應(yīng)作用,原因是次氯酸為中性分子,易于擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面,并通過細(xì)胞壁穿透到細(xì)菌內(nèi)部,從而氧化破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而殺死細(xì)菌,次氯酸根雖有殺菌能力,但帶負(fù)電難以接近細(xì)菌表面,殺菌能力自然在實(shí)際中大大減弱。而氯對(duì)病毒的作用,主要是對(duì)核酸破壞的致死性的作用。
消毒劑氯的制取是利用電解原理。電解飽和食鹽水制得氯。其方程式為:2NaCl + 2H2O → Cl2↑ + 2NaOH + H2↑
水廠一般是現(xiàn)場(chǎng)利用氯箱,通過電解飽和食鹽水,制得氯氣通過水射器帶動(dòng),由高壓水帶動(dòng)氯氣加入到清水池中。制氯工藝設(shè)備簡(jiǎn)單,制氯成本價(jià)格較低。但由于在電解制氯過程中,氯箱內(nèi)的溫度較高。長(zhǎng)期的高溫,造成塑料氯箱和塑料管路嚴(yán)重變形,發(fā)生漏氯現(xiàn)象,影響了消毒效果。鹽液的配制全靠人工配制,勞動(dòng)強(qiáng)度大。采用氯消毒易于產(chǎn)生三氯甲烷和四氯化碳,此物質(zhì)目前被公認(rèn)為致癌物質(zhì),有極大的不安全隱患;另外近幾年在飲用水中不斷發(fā)現(xiàn)新的病源微生物,對(duì)氯消毒提出了再評(píng)價(jià)的觀點(diǎn)。
二氧化氯對(duì)細(xì)菌的細(xì)胞壁有較強(qiáng)吸附和穿透能力,從而有效破壞細(xì)胞內(nèi)含的酶,實(shí)驗(yàn)證明:二氧化氯可快速控制微生物蛋白質(zhì)的合成,故二氧化氯對(duì)細(xì)菌有很強(qiáng)的滅活能力。二氧化氯對(duì)病毒的滅活作用在于其能迅速地對(duì)病毒衣殼上的蛋白質(zhì)中的酪氨酸起破壞作用,從而抑制病毒的特異性吸附,阻止了對(duì)宿主細(xì)胞的感染。同時(shí),二氧化氯本身的氧化作用也能去除THMS的前體物,所以二氧化氯用于處理受污染原水受到人們的重視。
(1)氯酸鈉工藝
反應(yīng)方程式為:
此工藝生產(chǎn)的二氧化氯效率較低,還要保持700C的溫度和過剩的鹽酸。另外過剩的氯酸根達(dá)到一定程度會(huì)造成二次污染,國(guó)內(nèi)外水廠很少用此工藝制取二氧化氯。
(2)亞氯酸鈉工藝
①亞氯酸鈉加鹽酸工藝
反應(yīng)方程式為:5NaCIO2+4HCI=4CIO2+5NaCI+2H2O
該工藝簡(jiǎn)單易操作、維護(hù),不需要加溫,產(chǎn)物中二氧化氯純度可高達(dá)95%以上等優(yōu)點(diǎn),但也存在二氧化氯最高轉(zhuǎn)化率只有80%,鹽酸的需要量大,必須有一個(gè)足夠大的地方堆放鹽酸。
②亞氯酸鈉加氯工藝
反應(yīng)方程式為:2NaCIO2+CI2=2CIO2+2NaCI
此工藝優(yōu)點(diǎn):A、用氯氣取代鹽酸提高了亞氯酸鈉的轉(zhuǎn)化率、降低了運(yùn)行成本,避免大量的鹽酸使用;B、此工藝?yán)谠谠械穆裙に嚿霞右愿脑?,更容易自?dòng)化;C、該工藝可以根據(jù)需要單獨(dú)加二氧化氯,能最大限度地適應(yīng)水廠源水水質(zhì)變化要求;D、采用此工藝生成的二氧化氯近中性,可較長(zhǎng)時(shí)間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此可以通過中間儲(chǔ)存箱實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備多個(gè)投加點(diǎn)。
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結(jié)束語:消毒劑種類很多,每種消毒劑都會(huì)有各自的優(yōu)缺點(diǎn),各水廠應(yīng)根據(jù)自身實(shí)際的特點(diǎn)客觀地選擇適合自己的消毒劑,但從性價(jià)比,消毒可靠性和今后發(fā)展的方向看,二氧化氯是最優(yōu)的,不久的將來,在市場(chǎng)上二氧化氯一定會(huì)獨(dú)占鰲頭,取氯而代之。
[1]《中國(guó)給水排水》中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究所,2005.10期
[2]《凈化技術(shù)》中國(guó)建設(shè)出版社,教學(xué)
[3]《飲用水消毒技術(shù)》中國(guó)化工出版社,2005年