二氧化氯消毒剂在生活水中的应用(DOC)

1、燕山石化公司2011年初级职称任职资格评审论文二氧化氯消毒剂在生活饮用水中的应用二0一一年六月二氧化氯消毒剂在生活饮用水中的应用摘要：由于人民的生活质量在不断的提高，生活饮用水的质量及安全 问题越来越受到人们的广泛关注。传统的生活饮用水消毒方法有多种，常 用的消毒剂之一就是液氯。 这一消毒剂的使用在我国广大地区已有数十年 的历史。客观的讲，该消毒剂在生活饮用水及卫生食品行业发挥了重要的 作用，曾一度被广大用户所认可。随着科学技术的不断发展，关注生命已 受到了人们的普遍关注。在液氯消毒具有众多优点的同时，它所带来的有 机副产物三氯甲烷致癌物已被世界所公认。为了使生活饮用水更加安全可 靠，人们希望

2、能够找到一种比液氯更加优良的水质消毒剂。本文将结合星 城生活水站饮用水消毒剂的使用情况，将液氯的取代产品二氧化氯消毒剂 做论述，以便推广使用。关键词：二氧化氯；消毒剂；生活饮用水；应用引言由于对生活饮用水的处理要求日益严格，二氧化氯在水处理的应用上日渐广泛。作 为消毒剂，它有广谱性的消毒效果。对于应用水中二价铁离子、二价锰离子和嗅、色均 有很好的去除效果。由于二氧化氯化学生产方法日益成熟，并经使用单位及权威部门的 反复论证和考验了二氧化氯的处理效果，证实了二氧化氯处理饮用水的可靠性和安全 性。 19831983 年美国国家环保局提出了饮用水中三卤甲烷含量必须小于 0.10.1 mg/lmg/l

3、 ，并推荐 二氧化氯消毒作为控制饮用水中三卤甲烷含量的有效方法之一。因此，近 1010 年来二氧 化氯在水厂的使用比 19721972 年增加了 3 34 4 倍。问题的提出水是人类及各种生物生存最基本的物质条件之一。据医学验证，人在没有食品的情 况下可以存活 7 7 天以上，但确一刻也离不开水，水是生命之源，但现代医学认为，光有 水是仅仅不够的。实践证明，在有足够的饮用水同时，必须提高生活饮用水的质量。由 于在水中存在有各种物质及有害微生物，这些有害微生物如不能有效的加以去除，势必 会对人们的身体健康构成直接的影响，导致各种疾病的发生。历史上曾有过由于某地区 饮用了不合质量的水，导致传染病蔓

4、延，给人类及人们的生命财产造成了重大的经济损 失和人员伤亡。 若要提高人们的生活质量， 确保历史惨剧不再发生， 必须提高水质质量。 为了消除水中的有害微生物，达到饮用水标准，我公司及全国大部分地区普遍采用液氯 杀菌消毒。无论是工业生产，还是在生活水加氯消毒，也能达到一定的消毒效果。但液 氯消毒会带来二次污染，现正被一种新型的消毒剂二氧化氯所取代，科技进步是大势所 趋。二液氯的性质及缺点氯是一种强氧化剂，它能透过细胞膜与细菌中的酶起不可逆反映，使细菌死亡。在 给水处理工程中，用氯气消毒早在 100100 多年前就有所应用。由于它能使消毒后的水持有 余氯，且余氯能在水的输配过程中抑制残存细菌的再度

5、繁殖，确保供水质量，而且价格 较为低廉，所以至今仍有少数单位在应用。氯气在常温下有刺激性气味，是黄绿色气体，易溶于水。干燥的氯气化学性质不活泼，但如遇水后对很多金属有较强的腐蚀性， 在 0 0C和一个大气压时，每升氯气重 3.223.22 克，比空气重 2.52.5 倍。常温下加压至 6868 大气压或温度低于-33.6-33.6 C C 时，氯变成液态。 液态氯比氯气重得多。当在 2.72.7 大气压时， 1 1 升氯气重 12.812.8 克，而 1 1 升液氯重 1468.41468.4 克。氯气不会燃烧，但温度升高时，氯瓶内压力增大，在搬运和使用过程中要防止温度 升高引起的爆炸危险。如

6、前所述，液氯可以杀死细菌， 同样的它可以危及人和其它有生命的动植物的安全。 单纯的用液氯进行消毒，不可避免地会产生氯代有机副产物，其中有的产物，则以三氯 甲烷形式出现，这是世界上公认的致癌物。另外，氯气在使用过程中稍有不慎，就有可 能造成跑氯事故，液氯跑出后压力降低，吸收空气中的热量迅速汽化，能使体积扩大到 400400 多倍。氯气的臭味很大，能毁坏人畜的呼吸系统的粘膜，轻者发生强烈的咳嗽，重 者造成窒息甚至死亡。对植物轻者是叶绿素被氧化，叶片变白，失去光合作用，重者能使植物枯死据有关资料记载，空气中含氯浓度在 320mg/m320mg/m 时，瞬时接触可引起呼吸困难。空气 中含量浓度为 32

7、00mg/m3200mg/m 时，瞬时接触立即死亡。因此，氯被列为剧毒物品。前几年重 庆天原化工总厂发生氯气泄漏事故，给人民的生民财产造成重大的损失，引起了各级领 导的高度重视。公司举一反三吸取教训，决定将氯气“扫地除门” ，选择氯气的代替产 品成为当务之急。三二氧化氯的性质及作用1 1二氧化氯为高效复合型消毒剂，在常温状态下是气体。二氧化氯分子的电子结 构是不饱和状态，但在水中却以二聚或多聚状态存在。这对二氧化氯在水中的迅速扩散 是有利的，二氧化氯在水中的溶解与温度有关，温度越高，溶解度越小。2 2二氧化氯是强氧化剂，在酸性条件下，它有很强的氧化性。二氧化氯不与水中 的氨或氯胺作用，因此它可

8、以作为饮用水的消毒。3 3二氧化氯对水中残存有机物的氧化要比氯气优越的多，二氧化氯以氧化还原为 主，而氯气则以亲电取代为主。 二氧化氯不产生氯酚， 还可将致癌物化成无致癌性物质。 另外腐植酸等物质也可被二氧化氯所降解，而且这些降解物不以三氯甲烷形式出现。这 一点是以氯气消毒所不能实现的。4 4二氧化氯对水中的色、味的去除能力也很强，因此它可以作为饮用水的除色、 除有机物等及其它有毒的重金属盐类，是良好的氧化剂。二氧化氯对经水传播的病原微 生物，包括病毒、硫酸盐还原菌和真菌有很好的消毒效果 , , 对配水管网中的异养菌及真 菌等均有很好的杀灭作用。5 5二氧化氯分为非稳定性二氧化氯和稳定性二氧化

9、氯。非稳定性二氧化氯一般情 况下通过工艺装置或专用发生器，现场制作现场应用，不能用一般包装长途运输。稳定 性二氧化氯是一种加入稳定剂的二氧化氯水溶液，不挥发，不分解，不易爆炸，可用一 般耐腐蚀的容器运输到现场，通过活化器直接使用，使用安全方便。6 6二氧化氯的有效氯是氯的 2.632.63 倍，氧化能力为氯的 2.52.5 倍，在水中的溶解度是 氯的 5 5 倍。二氧化氯对细胞壁有较强的吸附和穿透能力，可有效地氧化细胞内的酶，可 快速抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物，对病毒、铁细菌、硫酸盐还原菌和真菌等 有较好的杀灭作用，而且不产生抗药性，对水的 PHPH 值适应范围广，具有明显的消除异味作

10、用，对设备及管道腐蚀率小7 7二氧化氯对水中的大肠杆菌的处理效果较为突出，据有关资料表明， 99%99%的大肠 杆菌可以在 1 1 分钟之内杀灭。若用大剂量消毒和增加反应时间，则二氧化氯的效果为液 氯的 5 5 倍。对病毒的消毒二氧化氯比液氯、臭氧更有效。8 8能在水中维持较长时间的持续灭菌能力，具有可检出的残留量。评价饮用水中消毒剂的有效程度有两个指标，即有效性和稳定性。用这两个指标来 衡量四种常用消毒剂，情况如下：7.17.1 作为杀灭剂的有效性，氯胺二氧化氯液氯臭氧。7.27.2 在水中的稳定性：氯胺二氧化氯液氯臭氧如果将这两个方面的效果综合考虑，则可以认为二氧化氯的消毒效果最好。 关于

11、二氧化氯的毒性问题，经过有关部门的大量试验，普遍认为二氧化氯的投加量 应控制在 0.50.5 mg/lmg/l 时以下，而在实际使用时基本上控制在 0.3mg/l0.3mg/l 0.5mg/l0.5mg/l。经过国内众多水厂使用证明及有关部门的对二氧化氯的全面检测，认为杀菌效果 好，可以广泛应用于生活饮用水，水源水等的消毒杀菌。四二氧化氯的应用由于水资源的紧张和要求开发的强度加大，人们对生活饮用水的水质有了新的认 识，要求也越来越高。近年来各级卫生防疫部门也加大了生活饮用水质的检查力度，各 级领导对生活饮用水的处理方法及工艺均有较高的要求，其目的就是要使饮用水水质完 全符合国家标准，更加安全可

12、靠。1星城生活水站供水情况星城生活水站主要供应星城小区居民的生活饮用水，小时供水量平均为 120120 立方 米/ / 小时，以前星城生活水站使用的是苏村的地下水，使用的消毒剂为液氯。由于日供 水量相对较小，液氯的加入量不易掌握，操作频繁，管网末梢检出量经常不符合国家标 准。由于苏村地下水源近几年出水量日趋减少，已无法满足星城生活水站的正常供水需 要，且硬度较高，并逐年呈上升趋势。 为了解决星城生活水站来水不足及硬度高的问题， 改用京燕公司输送来的拒马河的地表水为饮用水水源。改用地表水后，硬度大大降低， 但水中细菌严重超标。为了达到生活饮用水标准，根据原水水质经研究决定淘汰液氯改 用二氧化氯为消毒剂。2.二氧化氯的制备二氧化氯的制备分化学法和电解法两大类。星城生活水站使用的是化学法中的复合型二氧化氯发生器，其原料为氯酸钠溶液和 4040 僦酸溶液。3.工作原理及工艺流程计量泵将氯酸钠溶液和 4 40 0 僦酸溶液由两台计量泵按 1:1:5 5 的比例输入到二氧化氯发 生器主机。在一定温度和负压条件下进行充分反应，产出复合二氧化氯的气体，经水射 器吸收与水充分混合形成消毒液后，通入被消毒水中。药剂 活化剂4.应用后的效果星城生活水站改造工作于 20042004 年 1010 月完成，历时 2 2 个月。在