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浅析二氧化氯消毒与液氯消毒
原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:2
本文章共2789字，分2页，当前第1页，快速翻页：
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杜长春 淮安市东方自来水有限公司
在城市给水厂中,源水经过混凝沉淀、过滤以后，去除了水中的悬浮物和胶体杂质，使水变得澄清。同时粘附在杂质颗粒上的细菌、大肠杆菌、和其它微生物也被去除，但水中仍还有一定数量微生物，包括对人体有害的病原体，为了保障人民的身体健康，生活饮用水必须进行彻底的消毒。
在净水工艺中，消毒的方法有很多，如氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒等。由于液氯价格低廉、消毒效果良好和使用方便等优点，在我厂一直予以应用。随着人们对有机卤化物致癌作用的研究认识，源水水质日趋下降，我厂于2002年引进了华特99高效复合二氧化氯发生器。
一、液氯消毒和原理二氧化氯消毒原理
（一）、液氯消毒
氯气加入水中产生一系列化学变化。不同的水质其化学反应的过程也不一样，但最终起消毒作用的产物为次氯酸和次氯酸根离子。
1. 当水中无氨氮存在时
CL2 HO2→HOCL H CL– …………………….（1）
次氯酸是一种弱电介质
HOCL→H OCL– ………………………………（2）
次氯酸与次氯酸根在水里所占的比例主要取决于水的pH值，HOCL和OCL–都具有氧化能力，但HOCL是中性分子，可以扩散到带负电荷细菌的表面，并渗入细菌体内，氯原子氧化作用破坏细菌体内的酶，使细菌死亡；而OCL–带负电，难于靠近带负电荷的细菌，所以虽有氧化能力也难起消毒作用。
从图Ⅰ可以看出，在pH值5.6-9.5范围内，水的pH值越低，HOCL的百分含量越大，因而消毒效果越好。
2. 当水中存在氨氮时，（1）式产生的HOCL就会和氨化合，产生一类叫胺的化合物，其成份视水的pH值及CL2和NH3含量的比值而定。
NH3 HOCL →NH2CL H2O………………….(3)
NH3 2HOCL→NHCL2 2H2O…………………(4)
NH3 3HOCL →NCL3 3H2O………………….(5)
当水的PH值在5-8.5之间时，NH2CL和NHCL2同时存在，但PH值低时，NHCL2较多，NHCL2的杀菌能力NH2CL强，所以水的PH值低一些，也是有利于消毒作用的。NCL3要在PH值低 于4.4时才产生，在一般的饮用水中不大可能形成。
所以，无论水中是否存在氨氮，在使用液氯消毒时，在pH值6.8-8.5范围内，pH值越低，消毒效果比PH值高的消毒效果好。
（二）、二氧化氯消毒
二氧化氯化学性质活泼，易溶于水，在20℃下溶解度为107.98g/L，是氯气的溶解度的5倍。氧化能力为氯气的2倍。CLO2是中性分子，在水中几乎100%以分子状态存在，所以极易穿透细胞膜，渗入细菌细胞内，将其核酸（DNA或RNA）氧化后，从而阻止细菌的合成代谢，并使细菌死亡。在饮用水中 CLO2灭菌反应如下式.(6)、(7)所示。
CLO2 e→CLO2–…………………………………………(6)
CLO2 2H2O 4e→CL– 4OH–……………………………(7)
实验测知，式(6)式的电极电位0.95V ，式(7) 式的电极电位0.78V。所以使用二氧化氯消毒还可以氧化水中的一些还原性金属离子（如Fe2 Mn2 等），即对水中的铁、锰有着不错的去处效果。CLO2的氧化能力与溶液的酸碱性有关，溶液酸性越强，CLO2的氧化能力越强。但在PH值6-10范围内的杀菌效果几乎不受PH值影响。
综上，在净水工艺条件下，用液氯消毒，起杀菌作用的主要是HOCL，其杀菌效果比OCL–高近80倍。由图表Ⅰ可以看出pH值越高，HOCL离解的越多，当pH值大于8时即达到75%的OCL–，消毒效果就愈发降低。经过众多试验结果得出，CLO2可以在范围内杀灭细菌，液氯只有在近中性条件下才能有效地杀灭细菌。
二、两种消毒剂杀灭饮用水中细菌的情况
在饮用水中投加消毒剂的目的主要是杀灭对人体有害的病原菌、病菌，及其它致病的病原微生物。经过消毒处理的水，不是将水中所有的细菌杀灭，可以允许含有少量的对人体健康无害的细菌，但一定要达到《生活饮用水卫生标准》的要求。
（一）、消毒剂投加量对消毒效果的影响
为了研究消毒剂投加两对消毒效果的影响，对我公司的沉淀水（未加消毒剂）、滤前水（预加1.5 mg/L消毒剂）、滤后水（又加1.5 mg/L消毒剂）进行了细菌学指标的检测，检测结果见图表Ⅱ。
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