飲用水消毒用二氧化氯消毒劑

  飲用水我國用于飲用水消毒的方法主要有二氧化氯消毒(http://www.sinoclo2.com/)、紫外線消毒和臭氧消毒。
    其中二氧化氯消毒:本世紀40年代，歐洲一些國家發現用二氧化氯(C102)用于水的消毒有很好的效果，但因制造復雜，價格較貴，過去未受到重視。近年來，國外為避免氯消毒所引起的有害作用而尋找新的消毒劑時，對它的研究和應用日益增多，據資料統計，在1977年歐洲使用二氧化氯的水廠就有數千個，美國有103個水廠使用二氧化氯消毒。我國近兩年也有采用二氧化氯消毒飲水的水廠出現。
1、二氧化氯的理化特性
    二氧化氯在常溫下為橙黃色氣體，溶點-59．5℃，沸點11℃，冷水中溶解度為2．9g/l(即4℃時的溶解度)，熱水中分解成HCl02、C12和O2。二氧化氯易溶于水，但不和水起化學反應，在水中極易揮發，其水中溶液呈黃綠色，敞開存放時能被光分解.因此不宜貯存，必須在現場邊生產邊使用；在密閉，避光條件下存放，很穩定，如果輕度酸化(PH6)則更穩定。二氧化氯很容易，當空氣中濃度大于10％或水中濃度大于30％時，都具有性。因此在生產時常用空氣來沖談二氧化氯氣體，使其濃度低于8％—10％。將此氣體溶于水時，水中二氧化氯濃度約為6—8mg/L。
二氧化氯在酸性條件下有很強的氧化性。
2、二氧化氯的消毒力
    從研究資料顯示，二氧化氯對細菌、病毒及真菌孢子的殺滅能力均很強，由于CLO2是一種不穩定化合物，不含H0Cl和H0Cl-形式的有效氯，然而其濃度常以有效氯的術語表示。Cl02氯原子為正4價，還原成氯化物時將可得到5個電子，因此其氧化力相當于氯的5倍，有效氯含量為263%。故二氧化氯是極為有效的飲水消毒劑。二氧化氯對微生物的殺滅原理是：二氧化氯對細胞壁有較好的吸附性和透過性能，可有效地氧化細胞內含疏基的酶；可與半胱氨酸、色氨酸和游離脂肪酸反應，快速控制生物蛋白質的合成，使膜的滲透性增高；并能改變病毒衣殼蛋白，導致病毒滅活。
3、二氧化氯的毒性
    二氧化氯及其歧化形成的亞氯酸鹽和氯酸根有一定的毒性。C1O2-能引起動物的溶血性貧血和變性血紅蛋白血癥，CLO2還具有降低血清甲狀腺素的作用。經動物實驗證明，只有在接觸高濃度二氧化氯及歧化產物亞氯酸鹽時，才會產生不利影響；低劑量接觸一般不會影響其健康。例如：有人用小白鼠作實驗，飲用含亞氯酸鹽100mg/l的水，可使它們的血紅蛋白含量明顯減少；飲用含量為10mg/l的水就未引起這種變化。讓大鼠長期飲用含二氧化氯10mg/l的水，兩年后也未檢查出對動物健康有害的作用。
4、二氧化氯消毒
    CLO2在飲水消毒中除可單獨使用外，也可與其它消毒劑配合使用。如用CL02作制水前處理，然后在濾后水中加氯，這樣可防止形成過量的三鹵甲烷，減少構筑物上藻類的生長，并能避免管網水中C102、C102-和CL03-的總量過高。CLO2的投加量與源水水質有關，一般情況下，只作消毒用時，加入量為0．1—0.3mg/L，兼作前處理時，約為0.6-1.5mg/L。但無論何種情況，其余氯量應與游離余氯相同，且管網中CL02、C102-和CL03-的總量應低于1mg/L。
    影響二氧化氯消毒效果的因素主要是溫度，隨著溫度的降低其殺菌效力逐漸減弱。但消毒效果不受PH值的影響(PH6—10)，這使其對水質PH的變化比氯有更強的適應性，特別適用于堿度較高的水源水消毒；也不受天然水源中經常存在的氨的影響；因此，二氧化氯作為飲水消毒有其特有的實用性。
5、二氧化氯消毒的優缺點
    二氧化氯是一種強氧化劑，它在水的消毒中有以下獨特的優點：可減少水中三鹵甲烷等氯化副產物的形成；當水中含氨時不與氨反應，其二氧化氯的氧化和消毒作用不受影響；能殺滅水中的病原微生物和病毒；消毒作用不受水質酸堿度的影響；經二氧化氯處理后，水中余氯穩定持久，防止再污染的能力強；因氧化作用強，可除去水中的色和味，不與酚形成氯酚臭；對鐵、錳的除去效果較氯強；二氧化氯的水溶液可以安全生產和使用。其缺點是：二氧化氯具有性，必須在現場制備，立即使用；制備含氯低的二氧化氯較復雜，其成本較其它消毒方法高；二氧化氯的歧化產物對動物可引起溶血性貧血和變性血紅旦質血癥等中毒反應。

飲用水消毒方法的應用
1．大中型水廠
    目前我國極大多數水廠采用氯消毒。氯消毒效果好，具有持續消毒作用(管網余氯)，且費用較其它消毒方法低。但是，由于氯氣是具有刺激性和有害氣體，對金屬有極強的腐蝕性，因此采用氯消毒必須有專門的加氯機、加氯間和氯庫，以保證加氯的安全性。通常將裝有液氯的氯瓶放在磅秤上，在加氯過程中隨時觀察氯瓶重量度化，經以核對氯瓶中剩余液氯量，防止用空，使用時還應防止加氯機的水倒灌入氯瓶。因氯氣比空氣重，加氯間和氯庫外墻的低處安裝排風扇，以排除聚積在室內的氯氣；氯庫和加氯間內應安置漏氣探測報警儀，以預防和處理氯氣泄漏事故，在加氯間還應有應急中和處理池(池內裝石灰水)。
    加氯后，應加強余氯的連續監測，有條件時，加氯地點宜設置余氯連續測定儀。目前國內很多大型水廠采用自動化加氯，也有的水廠采用計算機控制加氯。
    為減少沉淀池和濾池中藻類生長，有些水廠采用濾前加氯和濾后加氯的二次加氯方法。但濾前加氯可造成氯與水中有機物反應形成三鹵甲烷等物質，因此目前提出在濾前采用臭氧或二氧化氯消毒，濾后采用氯消毒的方法。
     小型水廠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揮發，每批購進的漂白粉應進行有效氯含量的測定。存放漂白粉的倉庫應與漂白粉溶液投加間隔開，并保持陰涼，干燥和良好的自然通風條件。漂白粉溶解池和溶液池一般2個，便于輪流使用。池底坡度不小于2％并坡向排渣孔。因氯有腐蝕性，應有防腐蝕措施.加漂白粉間與—級泵房應隔開，并采用自然通風，室內地坪坡度不小于5％。
    漂白粉投加方法：將每包50kg的漂白粉先加400—500kg水攪拌成10％-15％的溶液，再加水調成1％-2％濃度、澄清后、由計量設備投到濾后水中，可采用重力將漂白粉溶液投加到水泵吸水管中，也可用水射器向壓力管中投加。
2．企業、農村水廠
   2.1  企業水廠的消毒 企業由于供水量較小，管網相對集中，目前采用的飲水消毒方法較多。有氯化消毒、漂白粉消毒、也有采用臭氧消毒、紫外線消毒和二氧化氯消毒，還有部分采用次氯酸鈉消毒。
次氯酸鈉是由次氯酸鈉發生器將食鹽電解后產生的，其有效氯含量在1％-5％。次氯酸鈉容易受陽光、溫度的作用而分解，因此次氯酸鈉宜就地制備和投加。工業制備的次氯酸鈉有效氯含量在10％-12％，但由于其不穩定性，在購進時應測試其有效氯含量。存放時間應在1月以內。投加方法要用重力投加，通過水封箱加注到水泵吸水管中，也可用水射器向壓力管中投加。加藥濃度以有效氯含量在l-6mg/L時每噸水約加10-60ML次氯酸鈉溶液。
    2.2  農村水廠 農村水廠以深井加水塔的供水方式為多，也有使用地面水而進行完全處理后的供水生產方式。農村水廠的飲水消毒根據其經濟條件不同而選擇的方法不同，大部分采用的是漂白粉消毒，也有使用次氯酸鈉消毒，少數水廠采用液氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒和紫外線消毒。
    3．農村分散式給水 我國農村目前分散式給水面還有相當的比例，為保證飲用水質的衛生安全，井水必須經常消毒，尤其在腸道傳染病流行季節更不可忽視。井水消毒可采用普通消毒法和持續消毒法。
普通消毒法即每天向井內投加漂白粉(或漂白粉精)溶液。消毒前，應先測量井中的水深和直徑，算出井水水量。有條件時可取井水水樣進行需氯量測定。根據井水水量和加氯量(或需氯量)計算出每次消毒所需的漂白粉(其有效氯含量也應事先測定)重量。將漂白粉加水調成糊狀，再加水攪拌，把澄清液倒入井內，用潔凈水桶或竹桿在井內攪和，半小時后，從井中取水樣測定余氯含量，使保持在0．3—0．5mg/L為宜。如余氯不足或過多，說明所加藥量太少或過多，應作為下一次消毒時參考。井水消毒一般每天2次，一次在早晨群眾用水前，一次在午后。
計算水量及加藥量公式
圓井水量(m3)＝水井直徑(m)2×水深(m)×0．8
方井水量(m3)＝邊長(m)×邊寬(m)×水深(m)

應加漂白粉量(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
水源種類      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
 淺井水          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(清潔透明) 1.5-2.0            6-8
       (水質混濁)  2.0-3.0          8-12
 塘水 (環境較好)  2.0-3.0           8-12
      (環境不好)  3.0-4.5           12-18
 
    持續加氯消毒法：由于普通消毒法余氯不能保持很長時間，需每日消毒2次，工作量較大，有時使消毒制度難以堅持鞏固。因此各地群眾創造了持續消毒法，可延長消毒時間，減少工作量，且使用也方便。具體方法是選用竹筒、塑料袋、陶瓷罐或小口瓶等容器。現在也有一種塑料瓶式的持續加氯容器，其瓶蓋為密封球型。可浮于水面，瓶體上部有可調節小孔，消毒劑裝入后可根據消毒用量調節孔的開閉，使用也很方便。使裝漂白粉容器浸于水面下40cm左右，借取井水時振蕩，使容器中的氯液不斷滲出與水接觸，使井水中經常保持過量的有效氯進行消毒，達到連續消毒的效果。一般一周左右取出容器檢查和調換藥物，并經常測定水中的余氯。在出現特殊情況時，可采用過量氯化消毒法。此法是按常量 加氯量的10倍(即10—20mg/L)進行井水消毒。特殊情況指：當地發生腸道傳染病并懷疑與水有關；井水大腸菌群及化學性狀發生顯著變化；新井開始使用前；舊井修理后；井被洪水淹沒、或落入異物有污染可能時。具體方法：先將井水淘干，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，過10-12h后將水打光，待井內重新有水后，再消毒使用，必要時井水經細菌學檢查合格后方可飲。用過量氯化消毒的水具有強烈氯臭，可用硫代硫酸鈉脫氯。硫代硫酸鈉的用量一般為漂白粉用量的一半或等量。
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