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)揮強氧化性的作用高效殺死細菌。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)反應的速度也比氯快,具有很強的殺菌性能,并且在實際操作上也較為安全簡便。二氧化氯的持續(xù)消毒能力強,水溶液穩(wěn)定,能夠保持穩(wěn)定的余量,有效控制藻類細菌等的繁殖。同時二氧化氯還能夠分解水中的浮游生物細胞結構。二氧化氯的制備主要通過化學法和電解法實現(xiàn),化學法需要通過氯酸鈉和亞氯酸鈉為原料進行制備。電解法則是通過氯化鈉隔膜電極技術,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主要是通過應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,來達到對水的凈化效果。同時在處理過程中應用二氧化氯需要的量也比其他消毒試劑用量要少,消毒時間能持續(xù)較長,能夠取得很好的經(jīng)濟效益。二氧化氯能夠有效處理水體中有機物和無機物,并且能夠有效去除其中的鐵離子、錳離子等。同時二氧化氯具有很強的氧化性,能夠和硫化氫反應生成沉淀硫單質(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)的氯氣消毒會與水中的有機物反應生成各種氯代有機物等有害物質(zhì),但應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物反應,從而很好的解決了氯代有機物污染水體的問題。二氧化氯水處理的過程主要通過幾種設備來實現(xiàn),首先通過循環(huán)泵將待處理的自來水輸入到相應的處理程序中,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行相應的消毒處理,使其滿足飲用水的標準。

3 二氧化氯消毒技術的優(yōu)勢

二氧化氯消毒技術被廣泛應用之前,做常用的處理技術為液氧處理技術、臭氧消毒技術、紫外線照射等,但這些處理技術都存在很大的不足,在實際應用中存在一定的問題,但二氧化氯消毒技術能夠很好的克服這些限制,進而得到了廣泛的應用。二氧化氯消毒技術的優(yōu)勢有很多,一是體現(xiàn)在其作用機理上,二氧化氯不會和水發(fā)生分解歧化反應,具有良好的穩(wěn)定性,二氧化氯能夠在水體中長時間存在,同時具備很強的滲透力和擴散能力,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,同時也不會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,擴大了使用范圍。二是二氧化氯水處理技術相比于其他消毒技術,更加安全便捷,其在處理中和水中的有機物氧化生成含氧集團,不會產(chǎn)生有害物質(zhì),并且也不會產(chǎn)生致癌物質(zhì),能夠保證飲用水的安全性。三是二氧化氯適應性較強,能夠很有效的抵抗水體堿性環(huán)境,相對于其他消毒技術,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應用廣泛,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水口處,通過接觸發(fā)揮消毒殺菌的作用。或者直接投加在過濾后的管道中,能夠更好的均勻混合,達到更好的處理效果。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)測自動控制裝置的自來水處理廠,則可以在二氧化氯投加點前設置相應的流量控測裝置,來檢測水流量值并將相關信息傳達到發(fā)生器,從而達到控制二氧化氯投加量的目的。也可以在出廠水管上設置相應的二氧化氯控測裝置,通過自動監(jiān)測二氧化氯濃度值,來更好的對投加量進行控制。關于二氧化氯投加量的控制,相關標準是二氧化氯和水接觸半個小時后出水游離氯每升不小于0.1mg。根據(jù)實際經(jīng)驗和相應的測試數(shù)據(jù),當水溫在20～21℃,水樣中二氧化氯的含量為0.37mg/L及0.25mg/L的分別作用時間為1min、5min時,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,二氧化氯會和水中的細菌、病毒等微生物以及有機物等發(fā)生相應的物理、化學反應等,但由于擴散作用,不同二氧化氯濃度的水之間可能會相互混合,一部分二氧化氯會隨著水流動溢出水面造成損耗,一部分會進入管網(wǎng),發(fā)揮持續(xù)殺菌的作用,但為補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間,從而減低水體有機物含量以及水體的渾濁度。同時影響二氧化氯投加量的因素也有很多,清水池進出水量、管網(wǎng)的覆蓋度、水質(zhì)的狀況、儲存水位水量等,都會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)的相關要求進行考慮,對影響二氧化氯投加量的因素進行分析。首先對清水池進出水量和水池的儲存水量進行分析,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出水量的影響。并且進水量還會對二氧化氯在水中的停留時間造成影響,導致出現(xiàn)損耗的出現(xiàn)。因此需要對清水池進水量做好準確的分析。

水中有機物的含量也是影響二氧化氯投藥量的主要因素,水中的有機物含量會消耗水中的二氧化氯,并且水中有機物的含量會由于源水及相關的處理工藝的不同而出現(xiàn)不同的情況,因此需要對有機物含量做好相應的統(tǒng)計。同時管網(wǎng)狀況也會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,決定著二氧化氯投藥量的多少。停留時間也影響著二氧化氯的投加量,清水池容積越大、進出水量大、管網(wǎng)長等都會加長停留時間,停留時間越長,需要的二氧化氯投加量也就越大。因此在處理過程中,要適當把握二氧化氯和到處理水體接觸的時間,以及需要的用量,適當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散,提高二氧化氯殺菌消毒的時間,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,在處理過程中應妥善控制好水溫,水溫過低或過高都會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)揮相應的消毒作用,因此如果待處理水體的堿度太高,會直接和二氧化氯發(fā)生中和反應,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行合理的控制。最后在處理污染水時,應注意控制出水余量,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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