复合二氧化氯在饮用水处理应用中的水质安全问题VIP免费

复合二氧化氯在饮用水处理应用中的水质安全l司题罗华元姜渝(浙江省台州市路桥自来水有限公司，台州318050)摘要依据C10副产物CI()和Cl0的毒性及其两者间关系，对满足《复合二氧化氯发生器》(GB／T20621-2006)要求的发生器的Clo。转化率、C102／C1值指标进行分析，指出其产出物中氯气(C1)含量超过5O(质量分数)，对于控制THMs意义不大。未经反应的NaCIO。原料残余量达到有效氯投加量的20～30，会对饮用水造成潜在严重污染，毒理指标C103含量极易超标。只有在饮用水处理中应用具备残液分离及回收技术的发生器才可保证水质安全。最后对目前众多中小水厂选用复合二氧化氯的误区进行了初探。关键词复合二氧化氯发生器氯酸盐亚氯酸盐毒性选用误区作为水处理过程中应用的消毒剂或氧化剂，氯气的使用已有100多年的历史。但随着水质日趋恶化，氯化消毒的副产物及局限性也显现出来，特别是与水中有机物作用会形成具有致突变及致癌作用的卤化烃类(THMs)。为有效降低或避免THMs的生成，需寻求新型的消毒剂／氧化剂。二氧化氯作为一种强氧化剂最早在1944年用于美罔尼加拉大瀑布水厂，对原水脱色除臭，并获成功。从20世纪70年代后期，欧美等发达国家将二氧化氯应用于饮用水消毒，在减少THMs生成方面取得了较好的效果，其消毒和氧化效果优于普通的含氯消毒剂／氧化剂，但其副产物毒性问题也越来越引起人们的关注。我国自2O世纪9O年代中期开始在净水厂中应用CI()。，至今有约15年的历史，国内用于水处理的CIOz发生器的设计研发、生产制造，也从无到有蓬勃发展起来。目前全国约有上百家C10发生器制造商。水处理方面的应用涉及到饮用水、市政污水、工业废水、工业循环水等领域。但在CIO推广及应用中所依据和模仿的一些技术数据多来自国外的文献报道及产品广告。而事实上我国的C10：发生器生产制造同欧美等发达国家有很大的不同，甚至有本质的区别。但一谈到C10：的特点，几乎清一色引用的是纯度95％(CI。的含量不超过5％)以ClO。的优点。而在C10发生器的设计研发、生产制造和应用32给水排水Vo1．37No．22011方面，还远未达到应有的T业化水平，技术规范不足、在线检测水平低、基本的安全保障及防污染技术不成熟、相互模仿多于创新实践。1国内水处理常用二氧化氯制取方法F}1二氧化氯化学性所决定，二氧化氯无法事先制成成品贮运，目前国内外用于水处理的二氧化氯都采用现场制备，现场制备二氧化氯的设备通称为二氧化氯发生器，一般均采用化学反应的原理进行制备。根据采用的原料不同，国内主要有亚氯酸钠法和氯酸钠法两类。1．1亚氯酸钠法水处理过程常用的亚氯酸钠法反应原理有两种。(1)自氧化还原反应见式(1)。NaC10。是氧化剂又是还原剂。酸化剂采用盐酸(HCI)。这个过程5molNaC102只能得到4toolC1O2，且无Cl2产生，其理论转化率只有80。产出物中实际Cl()2的产出率可达到95以上(纯度95以上)。该方法工艺简单，设备操作维护方便，产物中CIO：纯度高，同内外10kg／h(C1O质量)以下发生量的发生器大多采用此法。5NaCI()，+4HCl一4CI(1)+5NaCl+2H，()(1)(2)还原反应见式(2)。CI作为还原剂。这个过程2molNaCI(}2町得到2toolC102，且元Cl2产生，其理论转化率是1()()。在产出物中，实际的产出率可达到95以上(纯度95以上)。在国外采用CI()z预氧化+Cl2出厂消毒工艺的净水厂多采用此方法。但由于发生器要配套加氯机，系统较为复杂，而国内缺少合适的加氯机制造商配套，因此与国外相比，差距较大。2NaCl(十CI2—2C102+2NaCl(2)国内外技术文献资料和我国宣传推广资料中所言的发生器产出二氧化氯的优点大多是以上述两种方法的产出物为基础，但在国内水处理中实际应用的发生器大多采用的是氯酸钠法。1．2氯酸钠法国内水处理常用的氯酸钠反应原理见式(3)：2NaC103-t-4HCI=2Cl()2+C12+2NaC1+2H2O21313571(3)该过程是个吸热反应，理论上产出物C10。含量占65．53，cl2含量占34．47。而实际上在已使用的这种发生器二氧化氯的有效转化率一般只有50。并且受到反应温度和盐酸浓度的影响，必需保持一定的反应温度(约70℃)和加大盐酸的富余量，南于副反应的存在[见式(4)]，又会导致Cl产率的提高，使反应物中Cl：含量增大，甚至超过...