淺談CLO₂在水處理中的應用體會

【摘 要】分析和探討二氧化氯的安全制取，及在水處理中應用的優缺點，以便趨優避短，及時采取措施，更好用于生產。

【關鍵詞】CLO₂；水處理；應用

2006年11月，我司購進深圳歐泰華2000系列二氧化氯發生器，現場制取CLO₂以代替液氯進行水的消毒。經兩年多來的實際生產運行，效果良好，現將CLO₂在我司水處理中的應用體會與大家共同商討，以便趨優避短，更好用于生產。

一、二氧化氯的制備安全

二氧化氯因其較少的消毒副產物和高效、低毒、快速、廣譜優越的消毒性能已成為國際公認的氯系列消毒劑中最理想的更新換代產品。為能安全制取二氧化氯，二氧化氯發生器要求安裝在室內工作，避免陽光直射，通風良好，設備置于同一房間，室內溫度控制為：5-40℃，地面要求貼地磚，并設有沖洗用水源和排水下水道，且在墻壁下部安裝排風扇，因二氧化氯氣體比重比空氣大。所以只有在適合的工作環境才能使設備安全運行；我司采用的該套CLO₂發生器，其制備是密封系統內進行，采用鹽酸還原法，即以氯酸鈉為原料，在鹽酸還原作用下產生CLO₂，反應式如下：2NaCLO3+4HCL→CL2+2CL O2+NaCL+2H2O，該系統基本可做到隨時配料，隨時制取；其設備可操可控，互保功能強，安全性高；尾氣也可重新抽入循環水中，不會污染環境，不必設尾氣吸收裝置；制備和投加場地、設備潔凈、美觀、安全。

二、二氧化氯有助于水處理且可減少三鹵代烴的形成

二氧化氯是一種氧化劑，具有強的氧化性，能破壞影響混凝的有機物和亞鐵氧化成三價鐵等，以促進凝聚作用。CLO₂溶于水后，釋放出新生態【O】來氧化分解水中有機物，殺滅病菌、藻類，不產生氯化作用而形成潛在的致癌物質；也不會產生與酚類反應，避免出現氯臭味，改善飲水的味感，得到用戶歡迎。我司榕江水廠原水是微污染水體，富含有機物質，水處理難度大。使用CLO₂后，水處理效果有明顯改觀。目前，榕江水廠采用CLO₂預氧化處理，結合石灰助凝，強化混凝作用，大大地提高混凝沉淀的效果，保證出廠水水質。而且，盡管原水中含有較多有機物質，CLO₂通過氧化分解作用，并不生成三鹵甲烷消毒副產物，且不與水中氨、有機胺反應，可減少投加量，節省生產費用。

三、二氧化氯消毒效果好，作用快，持續時間長

二氧化氯也是一種親環保型消毒劑，有關研究表明，二氧化氯可在PH3.0-9.0時有效消滅細菌，由于二氧化氯是中性分子，在水中幾乎100%以分子狀態存在，不發生水解，從而對環境中的酸堿環境是有較強的耐受力，所以CLO₂溶于水后，基本上是以溶解氣體的形式存在，CLO₂在水中的擴散速度與滲透能力都比氯快，特別是在低濃度時更突出。同時比CLO-更容易靠近細菌表面，可穿透細胞膜，有效地氧化細胞內含巰基（-SH）的酶，從而快速抑制細胞內蛋白質的合成，使蛋白質中的氨基酸氧化分解，從而將細菌、藻類分解殺死。CLO₂消毒時幾乎不受PH值、氨的影響，適用范圍廣。出廠水中剩余二氧化氯在水中殺生藥性持續時間長，還能分解菌體殘骸，殺死芽孢和孢子，控制黏泥生長。潮陽城區供水管網已延伸到金浦街道各村，榕江片區管網已接到關埠巷村，靠近揭陽那邊離廠區最遠，多次抽樣檢測管網末梢余CLO₂量仍能達0.02mg/L。兩年多來，我們出廠水余CLO₂量一直控制在0.1-0.15mg/L，出廠水、管網末梢水的細菌學指標合格率均達100%。在調試時因投加CLO₂量超過0.2mg/L，出廠水色度超標乃至變黃，所以，我們就嚴格控制出廠水余CLO₂量為0.1-0.15mg/L。

四、二氧化氯有較好的除鐵、錳，降色、去味的效果

據我們的檢測數據表明，連年來雨量扁少，新豐水庫蓄水量也少，有一股微微的土臭味，水質透明度差，Fe含量0.72-1.12mg/L，色度25-28度，濁度3.5-7NTU，耗氧量2.95-3.15mg/L。通過濾前投加CLO₂，調加適量PACS后，混凝沉淀效果良好。出廠水Fe含量0.1-0.15mg/L，色度4-7度，耗氧量1.12mg/L左右，異味也消失了，這是因為CLO₂能氧化分解水中有機腐殖質，降低水的色度，改善水的感官性狀。水處理中二價鐵和錳用氯不能完全去除，而用CLO₂可快速把水中的Fe2+、Mn2+氧化成Fe3+、Mn4+，進而分別形成不溶于水的MnO2和氫氧化鐵而析出或沉淀，從而達到除去水中鐵、錳離子，色度也隨之下降，銹味、土臭味也消失。

五、調整運行模式，滿足生產的需要

我們摸索著CLO₂在水處理中的優缺點，了解設備性能，同時也提出一些技術革新，保證生產正常進行。我司榕江水廠沒有24小時連續制水，為了不耽誤第二天早上的生產，我們采用停料不停機的方法，即在晚上10：00停止制水生產時，就停止供NaCLO3和鹽酸給二氧化氯發生器，但主機不停止，繼續預熱。第二天早上8：00開始制水生產，就能保證馬上有足夠CLO₂量投加到水中去，不用耽誤主機預熱時間，從而不會影響水處理效果，這樣就可以滿足生產的需要，確保水質達標。兩年來，二氧化氯投加系統在這樣的狀態下連續工作，設備運行正常。

盡管CLO₂在水處理中有好的方面，但也有不利的方面。今年，城區管網末梢水出現呈渾濁且變黃發黑的現象，究其原因是水中CLO₂影響城區老化管網引起的，即Fe2+、Mn2+被氧化成Fe3+、Mn4+形成紅色Fe（OH）3沉淀物和黑色MnO2析出而造成。另外，當原水水質含鐵、錳量高，CLO₂投加量的控制、投加方式選擇也是非常重要的，它會大大地影響出廠水色度。為此，我司吸取經驗教訓采取如下措施來保證出廠水、管網末梢水水質達標：

1、落實責任，加強值班，按公司規定檢測的制度進行監測，嚴把水質關。

2、根據原水水質變化，科學合理調整藥劑量及配比，提高水處理效果。

3、加強洗池、排泥保證制水工藝流程整潔，降低耗氯量。

4、按公司水質內部規定標準：保證出廠水濁度≤1NTU，色度≤10度，余CLO₂量在0.1-0.1 5mg/L。

5、加強管網改造、管網維修管理，嚴把材料關。

參考文獻：

陸柱、蔡蘭坤、陳中興、黃光團. 水處理藥劑 ——北京；化學工業出版社，2002.3