二氧化氯在自来水消毒中的应用

二氧化氯在自来水消毒中的应用

重庆市自来水公司双碑水厂 陈洪钦

　　饮用水用氯消毒已有近百年的历史，它在杀灭肠道传染病等方面发挥了重要作用，但自上世纪70年代中期，发现氯消毒产生了对人类有潜在危害的氯仿等有机卤代物，已引起世界各国强烈关注和无限忧虑。今天，在美国和加拿大就有600多家以上水厂使用CLO₂消毒，意大利不仅将CLO₂用于饮用水消毒，也在电厂、钢厂、纸浆厂，石油化工和冷却用水系统中用CLO₂作为控制生物污染的药剂，德国有超过70%的饮用水使用CLO₂消毒，上世纪80年代初期，我国开始对饮用水安全氯化与消毒技术的研究，对替代氯消毒剂的臭氧和氯胺以及二氧化氯对氯仿形成的影响，CL0₂对细菌、病毒和藻类、浮游动物的失活效果，CLO₂对有机和无机污染物的去除效果，CLO₂的毒理学和CLO₂发生技术及其应用等研究，不仅积累了大量的CLO₂研究与应用数据和资料，而且积极推动了我国安全饮用水消毒技术的发展与应用。

一、 常用饮用水消毒剂

　　目前世界上常用的饮用水消毒剂有四种：臭氧、二氧化氯、液氯、氯胺，这四种消毒剂比较如下：
　　 从生物杀菌能力看，其高低位序为：O₃>CLO₂>CL₂>氯胺；
　　 从稳定性和消毒的持续性来看，其高低位序为：氯胺>CLO₂>CL₂>O₃；
　　 从三卤甲烷形成潜力和总有机卤形成潜力来看，其高低位序为：CL₂>氯胺>CLO₂≈O₃ 综合起来考虑，则认为二氧化氯是一优良消毒剂和强氧化剂，是世界卫生组织（WHO）和世界粮农组织（FAO）向全世界推荐的A1级广谱、安全和高效消毒剂。

二、二氧化氯的杀菌消毒作用

　　二氧化氯在自然界中几乎以游离单体的形式存在，基本不与水发生化学反应（水解歧化），也不以二聚或多聚状态存在，这令它在水中的扩散速度比较快，渗透力也强，特别是在低浓度时更突出，二氧化氯的氧化能力强，是氯的2.6倍。
　　 二氧化氯的杀菌作用不受PH值影响，可在广泛的PH值（3.0—9.0）范围内，杀死水中的细菌和病毒。
　　 二氧化氯的持续消毒能力强，它的水溶液很稳定，尤其在低浓度时更突出。给水管网是一个密封的系统，管道内阴凉且避光，因此，二氧化氯在管网中能够保持稳定的残量，控制细菌、病毒、藻类等微生物的再度繁殖，二氧化氯还能分解残留的细胞结构，控制粘泥和生物的积聚，使微生物缺乏繁殖生长的条件和环境。

三、二氧化氯投加工艺

　　（一）对于有清水池的水厂，一般将二氧化氯的投加点选择在滤后清水池进水口处，靠清水池中有效的接触时间，达到杀菌、消毒效果。如若投加在滤后管道中，因有利于混合均匀，效果更好。
　　 （二）对于没有清水池的直供水，可将二氧化氯直接投加到供水管道中。
　　 （三）对于配备在线检测自动控制装置的水厂，可在投加点之前设置流量控测装置，自动测定水流量值并转成控制信号给二氧化氯发生器以控制二氧化氯投加量，或在出厂水管上设置余氯或二氧化氯控测装置，自动测定出厂水余氯值或二氧化氯浓度值，并转成控制信号后流量信号复合控制投加量，使加药量更精确。
　　 （四）二氧化氯投加浓度
　　 建设部cJ/T206-2005《城市供水水质标准》二氧化氯与水接触30min后出厂游离氯≥0.1mg/L，我厂从2004年7月开始使用二氧化氯作为生活饮用水消毒剂，其消毒效果及其安全性均很好，根据我厂近二年的运行经验和测试数据，水温在20°C～21°C条件下，水样中二氧化氯含量0.37mg/L和0.25mg/L时，分别作用1min和5min，使大肠杆菌降至0cfu/100mL

二氧化氯对水中大肠杆菌的杀灭效果

但在低温低浊条件下，水温5°C～6°C，同样投加0.25mg/L时，作用5min，不能将大肠杆菌降至0cfu/100ml，必须将二氧化氯投加量提高至0.5mg/L,方可将大肠杆菌降至0cfu/100ml。
　　 在实际运行中，要达到消毒杀菌效果，又要尽可能节约成本，我们摸索总结出只要投加量控制在0.15---0.30mg/L，停留时间30min，完全可以确保管网水中的微生物学指标和感官性指标。二氧化氯用水自来水消毒主要具有如下优点：
　　 （一）CLO₂在失活病毒，隐孢子虫和贾第虫方面比CL₂更有效；
　　 （二）CLO₂不形成氯仿等有机卤代物；
　　 （三）CLO₂杀菌特性几乎不受PH影响，且杀菌效果明显好于CL₂；
　　 （四）CLO₂可用于控制藻类、腐败植物和酚类化合物产生的嗅和味问题；
　　 （五）CLO₂氧化铁、锰、硫化物、氰化物和亚硝酸盐以及许多有机物；
　　 （六）CLO₂在水中的剩余量，将延长或保证管网水中的消毒作用；
　　 （七）CLO₂不与氨反应，也不与溴化物反应形成溴或溴酸盐；
　　 （八）CLO₂在减少杀灭斑贻贝方面是有效的；
　　 （九）CLO₂在实际运行中安全性比投加CL₂更可靠，并可省去漏氯回收装置。

四、结论

　　综上所述，二氧化氯作饮用水消毒剂，投加量在0.15∽0.30mg/L浓度范围内，从消毒的效果、消毒安全性、口感及嗅和味方面来看，优于液氯消毒，不仅使出厂水达到了国家生活饮用水标准，而且使水质量得到很大提高，满足了人们对高品质生活饮用水的需求，二氧化氯正逐渐被用户接受和认可，是一种很有前途的消毒剂。