饮用水消毒用二氧化氯消毒剂

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    我国用于饮用水消毒的方法主要有二氧化氯消毒(http://www.sinoclo2.com/)、紫外线消毒和臭氧消毒。
    其中二氧化氯消毒:本世纪40年代，欧洲一些国家发现用二氧化氯(C102)用于水的消毒有很好的效果，但因制造复杂，价格较贵，过去未受到重视。近年来，国外为避免氯消毒所引起的有害作用而寻找新的消毒剂时，对它的研究和应用日益增多，据资料统计，在1977年欧洲使用二氧化氯的水厂就有数千个，美国有103个水厂使用二氧化氯消毒。我国近两年也有采用二氧化氯消毒饮水的水厂出现。
1、二氧化氯的理化特性
    二氧化氯在常温下为橙黄色气体，溶点-59．5℃，沸点11℃，冷水中溶解度为2．9g/l(即4℃时的溶解度)，热水中分解成HCl02、C12和O2。二氧化氯易溶于水，但不和水起化学反应，在水中极易挥发，其水中溶液呈黄绿色，敞开存放时能被光分解.因此不宜贮存，必须在现场边生产边使用；在密闭，避光条件下存放，很稳定，如果轻度酸化(PH6)则更稳定。二氧化氯很容易爆炸，当空气中浓度大于10％或水中浓度大于30％时，都具有爆炸性。因此在生产时常用空气来冲谈二氧化氯气体，使其浓度低于8％—10％。将此气体溶于水时，水中二氧化氯浓度约为6—8mg/L。
二氧化氯在酸性条件下有很强的氧化性。
2、二氧化氯的消毒力
    从研究资料显示，二氧化氯对细菌、病毒及真菌孢子的杀灭能力均很强，由于CLO2是一种不稳定化合物，不含H0Cl和H0Cl-形式的有效氯，然而其浓度常以有效氯的术语表示。Cl02氯原子为正4价，还原成氯化物时将可得到5个电子，因此其氧化力相当于氯的5倍，有效氯含量为263%。故二氧化氯是极为有效的饮水消毒剂。二氧化氯对微生物的杀灭原理是：二氧化氯对细胞壁有较好的吸附性和透过性能，可有效地氧化细胞内含疏基的酶；可与半胱氨酸、色氨酸和游离脂肪酸反应，快速控制生物蛋白质的合成，使膜的渗透性增高；并能改变病毒衣壳蛋白，导致病毒灭活。
3、二氧化氯的毒性
    二氧化氯及其歧化形成的亚氯酸盐和氯酸根有一定的毒性。C1O2-能引起动物的溶血性贫血和变性血红蛋白血症，CLO2还具有降低血清甲状腺素的作用。经动物实验证明，只有在接触高浓度二氧化氯及歧化产物亚氯酸盐时，才会产生不利影响；低剂量接触一般不会影响其健康。例如：有人用小白鼠作实验，饮用含亚氯酸盐100mg/l的水，可使它们的血红蛋白含量明显减少；饮用含量为10mg/l的水就未引起这种变化。让大鼠长期饮用含二氧化氯10mg/l的水，两年后也未检查出对动物健康有害的作用。
4、二氧化氯消毒
    CLO2在饮水消毒中除可单独使用外，也可与其它消毒剂配合使用。如用CL02作制水前处理，然后在滤后水中加氯，这样可防止形成过量的三卤甲烷，减少构筑物上藻类的生长，并能避免管网水中C102、C102-和CL03-的总量过高。CLO2的投加量与源水水质有关，一般情况下，只作消毒用时，加入量为0．1—0.3mg/L，兼作前处理时，约为0.6-1.5mg/L。但无论何种情况，其余氯量应与游离余氯相同，且管网中CL02、C102-和CL03-的总量应低于1mg/L。
    影响二氧化氯消毒效果的因素主要是温度，随着温度的降低其杀菌效力逐渐减弱。但消毒效果不受PH值的影响(PH6—10)，这使其对水质PH的变化比氯有更强的适应性，特别适用于碱度较高的水源水消毒；也不受天然水源中经常存在的氨的影响；因此，二氧化氯作为饮水消毒有其特有的实用性。
5、二氧化氯消毒的优缺点
    二氧化氯是一种强氧化剂，它在水的消毒中有以下独特的优点：可减少水中三卤甲烷等氯化副产物的形成；当水中含氨时不与氨反应，其二氧化氯的氧化和消毒作用不受影响；能杀灭水中的病原微生物和病毒；消毒作用不受水质酸碱度的影响；经二氧化氯处理后，水中余氯稳定持久，防止再污染的能力强；因氧化作用强，可除去水中的色和味，不与酚形成氯酚臭；对铁、锰的除去效果较氯强；二氧化氯的水溶液可以安全生产和使用。其缺点是：二氧化氯具有爆炸性，必须在现场制备，立即使用；制备含氯低的二氧化氯较复杂，其成本较其它消毒方法高；二氧化氯的歧化产物对动物可引起溶血性贫血和变性血红旦质血症等中毒反应。

饮用水消毒方法的应用
1．大中型水厂
    目前我国极大多数水厂采用氯消毒。氯消毒效果好，具有持续消毒作用(管网余氯)，且费用较其它消毒方法低。但是，由于氯气是具有刺激性和有害气体，对金属有极强的腐蚀性，因此采用氯消毒必须有专门的加氯机、加氯间和氯库，以保证加氯的安全性。通常将装有液氯的氯瓶放在磅秤上，在加氯过程中随时观察氯瓶重量度化，经以核对氯瓶中剩余液氯量，防止用空，使用时还应防止加氯机的水倒灌入氯瓶。因氯气比空气重，加氯间和氯库外墙的低处安装排风扇，以排除聚积在室内的氯气；氯库和加氯间内应安置漏气探测报警仪，以预防和处理氯气泄漏事故，在加氯间还应有应急中和处理池(池内装石灰水)。
    加氯后，应加强余氯的连续监测，有条件时，加氯地点宜设置余氯连续测定仪。目前国内很多大型水厂采用自动化加氯，也有的水厂采用计算机控制加氯。
    为减少沉淀池和滤池中藻类生长，有些水厂采用滤前加氯和滤后加氯的二次加氯方法。但滤前加氯可造成氯与水中有机物反应形成三卤甲烷等物质，因此目前提出在滤前采用臭氧或二氧化氯消毒，滤后采用氯消毒的方法。
     小型水厂目前有采用氯消毒方法，也有采用漂白粉消毒。因漂白粉所含有效氯易挥发，每批购进的漂白粉应进行有效氯含量的测定。存放漂白粉的仓库应与漂白粉溶液投加间隔开，并保持阴凉，干燥和良好的自然通风条件。漂白粉溶解池和溶液池一般2个，便于轮流使用。池底坡度不小于2％并坡向排渣孔。因氯有腐蚀性，应有防腐蚀措施.加漂白粉间与—级泵房应隔开，并采用自然通风，室内地坪坡度不小于5％。
    漂白粉投加方法：将每包50kg的漂白粉先加400—500kg水搅拌成10％-15％的溶液，再加水调成1％-2％浓度、澄清后、由计量设备投到滤后水中，可采用重力将漂白粉溶液投加到水泵吸水管中，也可用水射器向压力管中投加。
2．企业、农村水厂
   2.1  企业水厂的消毒 企业由于供水量较小，管网相对集中，目前采用的饮水消毒方法较多。有氯化消毒、漂白粉消毒、也有采用臭氧消毒、紫外线消毒和二氧化氯消毒，还有部分采用次氯酸钠消毒。
次氯酸钠是由次氯酸钠发生器将食盐电解后产生的，其有效氯含量在1％-5％。次氯酸钠容易受阳光、温度的作用而分解，因此次氯酸钠宜就地制备和投加。工业制备的次氯酸钠有效氯含量在10％-12％，但由于其不稳定性，在购进时应测试其有效氯含量。存放时间应在1月以内。投加方法要用重力投加，通过水封箱加注到水泵吸水管中，也可用水射器向压力管中投加。加药浓度以有效氯含量在l-6mg/L时每吨水约加10-60ML次氯酸钠溶液。
    2.2  农村水厂 农村水厂以深井加水塔的供水方式为多，也有使用地面水而进行完全处理后的供水生产方式。农村水厂的饮水消毒根据其经济条件不同而选择的方法不同，大部分采用的是漂白粉消毒，也有使用次氯酸钠消毒，少数水厂采用液氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒和紫外线消毒。
    3．农村分散式给水 我国农村目前分散式给水面还有相当的比例，为保证饮用水质的卫生安全，井水必须经常消毒，尤其在肠道传染病流行季节更不可忽视。井水消毒可采用普通消毒法和持续消毒法。
普通消毒法即每天向井内投加漂白粉(或漂白粉精)溶液。消毒前，应先测量井中的水深和直径，算出井水水量。有条件时可取井水水样进行需氯量测定。根据井水水量和加氯量(或需氯量)计算出每次消毒所需的漂白粉(其有效氯含量也应事先测定)重量。将漂白粉加水调成糊状，再加水搅拌，把澄清液倒入井内，用洁净水桶或竹杆在井内搅和，半小时后，从井中取水样测定余氯含量，使保持在0．3—0．5mg/L为宜。如余氯不足或过多，说明所加药量太少或过多，应作为下一次消毒时参考。井水消毒一般每天2次，一次在早晨群众用水前，一次在午后。
计算水量及加药量公式
圆井水量(m3)＝水井直径(m)2×水深(m)×0．8
方井水量(m3)＝边长(m)×边宽(m)×水深(m)

应加漂白粉量(g)＝井水量(m)3X井水加氯量/漂白粉有效氯含量

不同水源水消毒的加氯量
水源种类      加氯量(毫克/升) 1立方米水中加漂白粉量(克)
 深井水          1.5-1.0            2-4
 浅井水          1.0-2.0            4-8
 上坑水          3.0-4.0            12-16
 泉水            1.0-2.0            4-8
 湖河水(清洁透明) 1.5-2.0            6-8
       (水质混浊)  2.0-3.0          8-12
 塘水 (环境较好)  2.0-3.0           8-12
      (环境不好)  3.0-4.5           12-18
 
    持续加氯消毒法：由于普通消毒法余氯不能保持很长时间，需每日消毒2次，工作量较大，有时使消毒制度难以坚持巩固。因此各地群众创造了持续消毒法，可延长消毒时间，减少工作量，且使用也方便。具体方法是选用竹筒、塑料袋、陶瓷罐或小口瓶等容器。现在也有一种塑料瓶式的持续加氯容器，其瓶盖为密封球型。可浮于水面，瓶体上部有可调节小孔，消毒剂装入后可根据消毒用量调节孔的开闭，使用也很方便。使装漂白粉容器浸于水面下40cm左右，借取井水时振荡，使容器中的氯液不断渗出与水接触，使井水中经常保持过量的有效氯进行消毒，达到连续消毒的效果。一般一周左右取出容器检查和调换药物，并经常测定水中的余氯。在出现特殊情况时，可采用过量氯化消毒法。此法是按常量 加氯量的10倍(即10—20mg/L)进行井水消毒。特殊情况指：当地发生肠道传染病并怀疑与水有关；井水大肠菌群及化学性状发生显著变化；新井开始使用前；旧井修理后；井被洪水淹没、或落入异物有污染可能时。具体方法：先将井水淘干，清除井壁和井底的污物，用3％-5％的漂白粉澄清液清洗，按加氯量10一20mg/L 放入漂白粉液，过10-12h后将水打光，待井内重新有水后，再消毒使用，必要时井水经细菌学检查合格后方可饮。用过量氯化消毒的水具有强烈氯臭，可用硫代硫酸钠脱氯。硫代硫酸钠的用量一般为漂白粉用量的一半或等量。
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