次氯酸钠与二氧化氯联用降低消毒副产物的应用探讨

ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｄｕｃ ｎｇ Ｄｉ ｉ ｅ ｔｏ — ｏｄｕ ｔ ｙ Ｓｏ ｕｍ ｙ ｃ ｏ ｉｅ ａ ｉ ｔｏ ｆＲｅ ｃ ｉ ｓ ｎｆ ｃ ｉ ｎ Ｂｙ ｐｒ ｃ ｓ ｂ ｄｉ Ｈ ｐｏ ｈｌ ｒ ｔ ｎｄ Ｃｈｌ ｒ ｎｅＤ ｉ ｘ ｄｅ ｏｉ ｏ ｉ
Ｌｉ Ｙｕ ｎ ａ ｇ． ｉ ｈｉ ｎ Ｌｉ ｉ ｉ ｔ ， ａ ｆ ｎ Ｙ ｎ Ｓ ｐｉ ｇ． Ｂａ ｍ ｎ
（ｉｗａ ａｅ ｕ ｐｙＢｒｎ ｈ Ｚｈ ｈ ｉ ａｅ ｓ ｕ ｃ ｓＧｒｕ ， ｈ ｈ ｉ ９ ９ ， ｉａ Ｊｎ ｎＷ ｔｒＳ ｐ ｌ ａ ｃ ． ｕ ａ Ｗ ｔｒＲｅ ｏ ｒ ｅ ｏ ｐ Ｚ ｕ ａ １ ０ ０ Ｃｈｎ ） ５
２ １ 年 第 ４期 ０１ 第 ３ 卷 总第 ２６ ８ １ 期
１７ ０
次 氯 酸钠 与 二 氧 化 氯 联 用 降低 消 毒 副产 物 的应 用探 讨
刘渊 芳，尹世 平 ，李柏敏
（ 海 市水 务 集 团 金 湾供 水 分公 司 ，广 东 珠海 ５ ９） 珠 ０ ０ １ ９
【 摘 要】 了解 决 自来 水， 应 用 二氧 化氯 导致 的消毒 副产物 亚 氯 酸盐 、氯 酸盐 超标 问题 ，对 亚氯 酸 盐 生成 量与 二氧 化 氯投 加 量相 关性 进行 了测 为 一 定 分析 ，开 展 了以 次氯 酸钠 替代 二氧 化 氯 消毒 ，同 时保 留二 氧化 氯预 氧化 生产性 实 验 。结 果 表 明 ，亚 氯 酸盐 生成 量 与二 氧化 氯投 加 量显 著相 关 ，因 此 ，采 用二 氧化 氯预 氧 化 与次 氯酸 盐消 毒 联用 ，既保证 了水质 消毒 效果 ，又使 水 中亚 氯酸 盐 的浓 度大 幅 度降 低 并稳 定达 标 。 ｆ 关键 词］ 二氧 化 氯 ；次氯 酸 盐 ；消毒 副 产物 ；亚 氯酸 盐 ；氯 酸 盐 ｆ 图分 类号］ ６ 中 ０５ ［ 文献 标识 码］ Ａ ［ 文章 编 号］０ ７ １ ６ （ ０ １ ４０ ０ —３ １ ０ —８ ５２ １ ） — １ ７０ ０
Ｎａ Ｏ ＋ ２ ＣＩ Ｃ Ｉ ２ －１２（１＋ Ｎ ａ ＋ ｔ ２ Ｃ１ Ｈ ＝ Ｏ ４ ／ ２２ ７ ＣＩ ｔ０
１ 常 用 消 毒 剂 的 比较
理 想 的消 毒 剂 应 具 有 广 谱 杀 菌 能 力 、 持 久 的 消 毒 效 应 ， 产生有毒有害 的消毒 副产物 ，使 用安伞、 方便 ，且成本较低 。 用 于 饮 用 水 消 毒 的 消 毒 剂 有 氯 、 二 氧 化 氯 、 臭 氧 、 氯 胺 、 高锰 酸 钾 、 双氧 水 、 次 氯 酸 、 紫外 线 等 。 氯 气 消 毒 的优 点 是 技 术 成 熟 、使 用 最 广 、 成 本 低 ，缺 点 也 很 明显 ，就 是 会 产 生 多 种 致 癌 的 有机 卤代 物 ， 如 二 氯 甲烷 、 三 三 氯 乙 酸 等 ，因 此 有 被 其 它 新 型 消 毒 剂 代 替 的趋 势 。 臭氧 是一种很强 的氧化剂 ，能对 饮用水进行 深度处理 ，但 其 发 生装 置 管 理 复 杂 ， 行 费 用 高 ，臭 氧 在 水 Ｉ 的衰 减速 度 快 ， 运 ｆ ｌ 不能持 续保 持消毒作用 ， 冈此常常 要 其它消毒 方法 协同使用 ， 臭氧 消毒会 产生致癌副产物溴酸 盐。 氯 胺、高锰酸钾、双钒 水、 次氯 酸、紫外线 等很少会单独 做 为 饮 用 水 消 毒 剂 使 用 ，原 因是 消 毒 能 力 弱 、持 续 消 毒 时 间短 或成本高 。 二 氧 化 氯在 ｐ 为 ３ ９范 围 内具 行 杀 藻 、 除 Ｉ 脱 色 、 除 Ｈ ～ 味、 铁 锰 等 方 面 的 优 势 ，其 氧 化 具 有 高 选 择 性 ，几 乎 不 水 － 有 机 ｝ Ｊ 物作用 生成 有害 卤代物 。据 文献得知 二氧 化氯 消毒 时 ，反应 时 间、原水 ｐ 对其士要 副产物 的生成影响较小 。： 氧化氯性质 Ｈ 二 不稳定 ，一 般需要现场制备 ，二氧化 氯制 备方法有 氯酸钠法、 亚 氯 酸 钠 法 、 电解 法 。其 中 氯 酸 钠 法 根 据 还 原 剂 不 同 ，有 十 多 种工艺 。全 盐酸法 使用盐 酸作还原剂 ，特点是在 二氧 化氯产 生 的同时，有约 占二氧化氯一 半的氯气 产生 。主要 副产物是 氯 酸 盐 ，其 次 是 氯 酸 盐 。据 文 献 研 究 ，亚 氯 酸 盐 、 氯 酸 盐 均 能 氧 化 血 色 素 ，导 致 高 铁 血 红 蛋 白和 溶 』 性 贫 Ｊ ， 旧 际癌 症 研 究 ｆ 【 Ｌ ｌ Ｉ Ｌ 所 已将 其 列 为 致 癌 物 。 由于 原 水 水 质 变 化 、 运 行 管 理 水 ’及 二氧 化 氯 不 易 调 控 等 ｝ ‘ 因素 ，二氧化氯 不易 调控 ，易造 成亚 氯酸 盐、氯酸 盐等副产物 超 标 ， 为 二 氧 化 氯 在 自来 水 厂 普 遍 推 广 应 用 的 重 要 制 约 因素 。 成 据 报 道 ，西 方 发 达 国家 净 水 厂 已广 泛 使 用 ＣＩ 毒 。但 其 使 用 Ｏ消 的 ＣＩ 纯 度 较 高 ，一 般 为 ９ ％以 上 。 三 灶 水 厂 目前 使 用 复 合 Ｏ２ 一 ５ 二氧 化 氯 消 毒 ，工 艺 ：氯 酸钠 盐 酸 ：
为 解 决 三 灶 水 厂 用 液 氯 消 毒 的 安全 川题 ， 自 ２ ０ 年 ６月 ０６ ２ 日开 始 用 二氧 化 氯 （ ｌ ） 代 液 氯 进 行 自来 水 消 毒 。 除 藻 、 ３ ｃｏ： 取 为 脱 色 及 除 铁 、除 锰 采 用 滤 前 投 加 ６ ， 后投 加 ４ 。就 能 确 ０％ 滤 ０％ 保 出 厂 水 、管 ｆ 水 水 质 色 度 、 细 菌 总 数 、 １ 肠 菌 群 等 达 标 ，但 ） ｉ 习 人 二氧化 氯消毒 副产 物亚氯酸 赫（ １ ２ 、氯酸盐（ ） （０－ ７ ） ＣＯ３指标 ，经 Ｔ 常 超 标 。水 ， 现 有 条 件 能 采 取 的 措 施 就 ＿ 定 期 对 生产 二氧 化 氯 ‘ 足 机 进 行 冲 洗 ，但 不 能 保 证 水 质 达 标 的 稳 定 性 和 持 续 性 。
＞ ９５％
同 内使 用 复 合 二 氧 化 氯 的情 况 大 体 分 为 三 种 ： （） １投加量少 ，副产 物不超标 。这种情 况基 本上是水质 比较 好 ，不 需 要 预 氧 化 ， 只 在 滤 后 进 行 复 合 ＿氧 化 氯 投 加 。 这 种 情 二
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｏ ｅ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｇ ｎ ｒ ｌｏ ｔｃ ｌｒｔ ｓ ｗ ｈ ｃ ｓ ｔ ｅ ｈ ｒ ｔ ｙ ｐ ｏ ｕ ｔｏ ｈ ｏ ｉ ｅ ｄ ｏ ｉｅ ｕ ｅ ｓ ａ ｄ ｓ ｆ ｃ ａ ｔｉ ｈ ｔｒ ｔ ａｍ ｅ ｔｐ ｏ ｅ ｓ ｓｒ ｃ ：Ｆ ｒｒ ｄ ｃ ｎ ｈ ｅ ｅ ａ ｉｎ ｏ ｈ ｏ ｉ ． ｅ ｉｈ ｌ ｈ ａ ｍ ｈＩ — ｒ ｄ ｃ ｆｃ ｌ ｒｎ ｉ ｘ ｄ ｓ ｄ ａ ｉｉ ｃ ｔｎ ｎ ｔ ｅ ｗａ ｅ ｒ ｔ ｎ ｒ ｃ ｓ ， ｂ ｎ ｅ ｒ ｌｔ ｎ ｒ ｔ ｄ ｅ ｅｗ ｅ ｎ ｃ ｏ ｉ ｓ ｏ ｕ ｔ ｎ ａ ｄ ｄ ｓｎ ａｅ ｏ ｈ ｏ ｉ ｅｄｉｘ ｄ ， ｓｗｅ ｌ ｓｒ ｔ ｎ ｉ ｎ ｅａ ｉ ｓｗｅ ｅ ｓｕ ｉｄ ｂ ｔ ｅ ｈｌｒｔ ｄ ｃ ｉ ｎ ｏ ｉｇ ｒ ｔ ｆ ｌ ｒ ｏ ｉ ｅ ａ ｌ ａ ｅｅ ｔ Ｍ ｏ ｅ ｖ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｔ ｅ ｅｃ ｒｉｄ ｏ ｔ ｙ ｓｎ ｈ ｏ ｉｅ ｏ ｅ ｐｒ ｏ ｃ ｎ ｏ ｒ ｏ ｅ， ｘ ｅ ｉ ｎ ｓ ｒ ａ ｒ ｕ ｅｕ ｉ ｇ ｃ ｌ ｒ ｍ ｗ ｅ ｂ ｎ ｄ ｏ ｉ ｅ ａ ｅ 。 ｉ ａ ｉｎ ａ ｄ ｃ ｍ ｂ ｎ ｄ ｗｉｈ ｓ ｄ ｌ ｈ ｐ ｃ ｌ ｒｔ ａ ｉｉ ｆ ｃｉ ｎ ａｔ ｒ ａ ｉ ｅ ｔ ｈ ｏ ｉ ｅ ｄ ｏ ｉ ｅ ｔ ｓ ｏ ｅ ｈ ｔｔ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ ｒ ｔ ｆｃ ｌｒｔｓ ｗａ ， ｉｘ ｄ ｓ ｐ ｒ ｏｘｄ ｔｏ ｎ ｏ ｉ ｅ ｔ ｏ ｌ ｌ ｙ ｏ ｈ ｏ ｉ ｓ ｄ ｓｎ ｅ ｔ ｌ ｎ ｔｖ ｏ ｃ ｌ ｒ ｉ ｘ ｄ Ｉ ｈ ｗ ｄ ｔ ａ ｈ ｅ ｅ ａｉ ａ ｅ ｏ ｈｏ ｉ ｓ Ｌ Ｕ ｅ ｏ ｅ ｎ ｏ ｅ ｄ ｒ ｃｌ ｅａ ｅ ｉ ｏ ｉｇ ｒ ｔ ｆ ｃ ｌ ｒ ｉ ｘ ｄ ．ｂ ｔｏ ｖｏ ｓｙ ｊ ｅｅ ａ ｔ ｂ ｔ ．Ｃｏ ｂ ｎ ｄ ｄ ｓｎ ｉ ｈ ｏ ｉｅ ｄ ｏ ｉ ｅ ａ ｄ ｓ ｄ ｕ ｈ ｐ ｃ ｌ ｒｔ ｎ ｕ ｅ ｈ ｉ ｔ ｒ ｌ ｔｄ ｗ ｔ ｄ ｓｎ ａｅ ｏ ｈ ｏ ｍｃ ｄ ｏ ｉｃ ｕ ｂ ｉ ｕ ｌ ｒ ｌｖ ｎ ｏ ｈ ｅ ｙ ｈ ｍ ｉ ｅ ｏ ｉ ｇ ｗ ｔ ｃ ｌ ｒｎ ｉ ｘ ｄ ｎ ｏ ｉ ｍ ｙ ｏ ｈｏ ｉ ｅ ｓ ｒ ｄ ｔ ｅ ｈ ｅ ｄ ｓｎ ｅ ｔ ｎｅ ＂ ｃ ｎ ｉ ｎ ｆ ａ ｔ ｅ ｕ ｅ ｈ ｎｎ ｎ ｆ ｈ ｏ Ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｎｔ ｃ ｔ ａｅ ａｅ ｔ ｂｙ ｒ ａ ｈ ｄ ｔ ｅｗａ ｅ ｕ ｌ ｙ ｓａ ｄ ｒ ｉｉ ｆｃ ｉ ｔ ｔ ｄ ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｌ ｒ ｄ ｃ ｓｔ ｅａ ｌ ｕ ｔ ｃ ｌ ｒｔ ｉ ｄ ｉ ｏ ｈ ｒ ｔｄ ｗ ｔ ｒ ａ ｌ ｅ ｃ ｅ ｈ ｔｒｑ ａ ｉ ｔ ｎ ａｄ ｏ ｒ ａ ｅ ｉ ｙ ｏ ｅ ｉ ｅ ｓ ｔ Ｋ ｅ ｗｏ ｄｓ ｃ ｌ ｒｎ ｉｘｉｅ； ｓ ｄ ｕ ｈ ｐ ｃ ｌ ｒ ｅ； ｄ ｓｎｒｃ ｉｎ ｂ — ｒ ｄ ｃｓ ｃ ｌ ｒｔｓ ｃ ｌ ｒ ｔ ｙ ｒ ： ｈ ｏ ｉｅ ｄ ｏ ｄ ｏ ｉ ｍ ｙ ｏ ｈ ｏ ｉ ｌ ｉｉ ｃｔ ｙｐ ｏ ｕ ｔ； ｈｏ ｉ ； ｈｏａｅ ｏ ｅ
２ 国 内 复 合 二 氧 化 氯 消毒 的 情 况
我 生活 饮用 水卫 生标 准 要求 亚氯 酸 盐和 氯酸 盐含量 均 ＜ ． ｍｇＬ ０７ ／ 。从 资料 显 示 ， 目前 只 有 国 内在 使 用 复 合 二 氧 化 氯 进 行饮 用水消毒 ，美 国要求二氧化 氯发生器产 生的二氧化氯纯度
该 工 艺 的显 著 缺 点 就 足 投 加 到 自来 水 中 的 消 毒 剂 不 是 纯 度 较 高 的 二 氧 化 氯 ，据 文 献 还 有 ３ ０％～ ８％ 的氯 气 ， 同 时 氯酸 钠 ４ 未转化 （ 化率一般 为 ５ 转 ０％～ ０％） 部 分 及 反 应 衍 生物 、 料 杂 ７ 的 原 质 等均 一 投 加 到 水 体 中 。 文 献 ， 于 消 毒 的 Ｃｌ２ ０％～ ０％ 起 据 用 Ｏ ７ ８ 转 化 为 ＣＯ２ Ｉ 一 ，少量 转化 为 Ｃ０３ 自来 水 中 的 Ｃ Ｏ 。 相 当 大一 １ 一 ， Ｉ３ 有 部 分 是 Ｉ未 转 化 的氯 酸钠 带 来 的 。 Ｊ １ Ｎａ Ｉ 次氯酸钠作为 另一种 高效 、广谱、安全 的消毒剂 ， ＣＯ 其 消毒原 理是次氯酸钠 Ｎａ １ 水解 生成 次氯酸 ，次氯酸 Ｈ Ｉ Ｃ０ ＣＯ 进 一 步水解产 生新 生态原子氧 ，使细菌体 、病原 蛋 白质等物质 一 变性 ，从而杀死 细菌等病原微 生物。在北京奥运会 、上海世博 会 期 问运 用 外 ，较 大 型 水 厂 用 Ｎ ＣＩ 常 态 消 毒 不 多见 。 ａ Ｏ