二氧化氯（clo2）在飲用水處理中的應(yīng)用論文

《二氧化氯（clo2）在飲用水處理中的應(yīng)用論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、二氧化氯（ClO2）在飲用水處理中的應(yīng)用論文摘要：消毒通常是傳統(tǒng)飲用水處理工藝關(guān)鍵一步，從而保證了水質(zhì)的安全可靠。加入到水中消毒劑可以從根本上消除或是抑制傳播水生疾病的病菌，就目前來說，氯氣（Cl2）以及次氯酸鹽（ClO-）是給水處理工業(yè)當(dāng)中最常見的消毒劑。由于認(rèn)識(shí)到加氯消毒副產(chǎn)品的危害，現(xiàn)在研究人員越來越多的把目光投向了其他的替代消毒劑。主要從水處理替代消毒劑二氧化氯（ClO2）的制造，氧化方式，消毒效率以及副產(chǎn)物等方面進(jìn)行論述。關(guān)鍵詞：飲用水處理、消毒、二氧化氯（ClO2）、PH值1二氧化氯（ClO2）消毒1.1簡介。二氧化氯是一種含氯的中性化合物，由于其在化學(xué)反應(yīng)中的

2、單電子轉(zhuǎn)移能力.freelg/l的鐵離子反應(yīng)需要1.2mg/L的二氧化氯。在實(shí)際的給水消毒應(yīng)用過程中，特別是在高濃度的鐵、錳離子原水處理中，二氧化氯的用量還要考慮到消毒副產(chǎn)物的生成、氯酸根離子（ClO3-）和亞氯酸根離子（ClO2-）的濃度等因素，因此在實(shí)際應(yīng)用中，二氧化氯的用量應(yīng)控制在0.07~2.0mg/L的范圍內(nèi)，一般不超過1.0mg/L。1.4水中天然有機(jī)物的去除。從在水中的濃度以及活性的角度來說，天然有機(jī)物是地表水和地下水中的一種重要成分。存在于水中的天然有機(jī)物，影響微量金屬和親水有機(jī)化合物的流動(dòng)性以及在一定范圍內(nèi)的膠狀顆粒的聚合速度。同時(shí)，對于微生物和依靠本身特

3、性例如分子重量，分子組成和官能團(tuán)進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)來說，天然有機(jī)物也是有機(jī)碳的來源。通過進(jìn)一步對天然有機(jī)化合物成分的研究，它們被分成以下幾部分：腐殖質(zhì)酸（HA）；非水溶性酸性物質(zhì)（HOA）；非水溶性堿性物質(zhì)（HOB）；非水溶性中性物質(zhì)（HON）；水溶性酸性物質(zhì)（HIA）；水溶性堿性物質(zhì)（HIB）；水溶性中性物質(zhì)（HIN）。在大多數(shù)的情況下，飲用水中的天然有機(jī)物的主要成分是非水溶性酸性物質(zhì)，約占54%，腐殖質(zhì)酸和非水溶性中性物質(zhì)分別占19%和12%。通常情況下，天然水體中非水溶性堿性物質(zhì)的含量微乎其微，另外水溶性物質(zhì)的比例也相對較小，大約占總的有機(jī)物的15%左右。根據(jù)以往的試驗(yàn)數(shù)

4、據(jù)，經(jīng)過二氧化氯的氧化作用，HA，HON和HIB在水中所占的比例明顯減少，而對于HOA來說，去除量不會(huì)超過9%。HIA的成分會(huì)少許增加，而HIN的成分會(huì)有明顯的增加。二氧化氯打碎大分子量的有機(jī)物質(zhì)使其變成小分子量的物質(zhì)，從而使非生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)變成可生物降解的有機(jī)物?？缮锝到獾挠袡C(jī)物成分會(huì)在后續(xù)的水處理過程中增加水中微生物的增長。1.5周圍環(huán)境的影響以及消毒效率。研究表明周圍的環(huán)境因素，例如溫度，水質(zhì)，PH值也會(huì)對二氧化氯的消毒效率產(chǎn)生影響。PH對于消毒效率的影響取決于受抑制的對象。與加氯消毒相比較，二氧化氯對于病原體的抑制能力要相對較弱。同加氯消毒一樣，二氧化氯的消毒

5、能力隨著溫度的降低而減弱。某些研究表明當(dāng)水溫從20°C下降到10°C時(shí)，二氧化氯對于似隱孢菌（Cryptosporidium）的抑制能力會(huì)下降40%左右。原水的水質(zhì)，例如水里的懸浮顆粒和病原體的聚集體的數(shù)量對于消毒能力都有著重要的影響。實(shí)驗(yàn)表明，通過向水中加入斑脫土來調(diào)節(jié)原水的濁度，當(dāng)濁度從5NTUs上升到17NTUs時(shí)，原水中的病原體的抗抑制能力從11%升高到25%。早在1944年二氧化氯就已經(jīng)被用作飲用水處理的消毒劑，多年來大量的研究工作以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示二氧化氯對于水中大腸桿菌具有很強(qiáng)的抑制能力，在5分鐘的接觸時(shí)間內(nèi)要強(qiáng)于同等濃度下的氯氣，而當(dāng)接觸時(shí)間延長到30分鐘時(shí)，

6、二氧化氯對于細(xì)菌的殺滅能力就要稍低于氯氣。在較高的PH范圍內(nèi)，二氧化氯的消毒能力要明顯優(yōu)于氯氣。1.6二氧化氯的消毒副產(chǎn)物。在原水中大量存在的無機(jī)生物物質(zhì)將與二氧化氯發(fā)生反應(yīng)。在配水管網(wǎng)中氯離子和亞氯酸根離子是二氧化氯降解后的主要產(chǎn)物。如上所述，在正常的水處理過程中大約有50%~70%的二氧化氯通過氧化還原反應(yīng)被轉(zhuǎn)化成亞氯酸根離子，30%被轉(zhuǎn)換成氯酸根離子和氯離子。另外亞氯酸根離子和氯酸根離子的分配比例受PH值和日照的影響。在較高的PH值范圍內(nèi)，二氧化氯被分解成亞氯酸根離子和氯酸根離子。通常來說，含有二氧化氯的原水在日光的照射下，水中氯酸鹽的濃度增加。研究表明，當(dāng)二氧化氯作

7、為消毒劑在水處理的過程中并不產(chǎn)生三鹵甲烷（THMs）等有害的副產(chǎn)品，但會(huì)產(chǎn)生少量的有機(jī)消毒副產(chǎn)品，關(guān)于這些有機(jī)副產(chǎn)品的成因和種類并沒有得到足夠的研究，但是大多數(shù)的研究表明水中天然有機(jī)物質(zhì)的存在并與二氧化氯反應(yīng)是導(dǎo)致大量醛類和羧酸類有機(jī)副產(chǎn)品生成的主要原因。因此當(dāng)用二氧化氯做消毒劑時(shí)，對于水中天然有機(jī)物的去除就顯得額外重要。2二氧化氯消毒的優(yōu)缺點(diǎn)2.1優(yōu)點(diǎn)（1）二氧化氯對于水中病毒，隱孢菌等微生物的抑制作用要強(qiáng)于氯氣。（2）二氧化氯可以氧化掉水中的鐵離子（Fe2+），錳離子（Mn2+）和硫化物。（3）二氧化氯可以增強(qiáng)