针对饮用水的二氧化氯消毒技术的发展现状

来源:http://www.shuizhifenxi.com/ 作者:余氯检测仪 时间:2019-07-22

  摘要:水是生命之源,随着人类社会的不断进步,经济的不断发展,人民生活水平的不断提高,人民对水的质量要求也随之提高。城市饮水的质量问题也受到广泛关注。二氧化氯作为一种饮用水的消毒技术也得到了发展。本文介绍了二氧化氯作为生活饮用水消毒的有点,对比分析了二氧化氯与液氯消毒的优缺点,分析了二氧化氯作为消毒剂来改善城市饮用水质量消毒技术的发展前景。

  关键词:饮用水;消毒技术;二氧化氯;液氯

  一、二氧化氯简介 二氧化氯是一种黄绿色气体,并带有一种与氯气或臭氧类似的特征气味,其分子式为ClO2,分子量为67.45。二氧化氯以自由基单体存在,氯-氧键表现出明显的双键特征,键角为117.5°,键长为1.47A。 比重为3.09克/升(11 ℃),熔点-59.5 0C,沸点9.9℃ (压力为731 mmHg时的沸点)。在20℃和30 mmHg压力下,二氧化氯在水中的溶解度为2.9克/升。在水中能被光分解,与氨不起反应。二氧化氯的浓度达到14mg/L时,它的刺激性气味就被人们察觉;45mg/L时,明显地刺激呼吸道;另外,二氧化氯具有危险性,当空气中二氧化氯体积浓度超过10%时就会有爆炸的可能。当然二氧化氯溶解在水中并无危险。二氧化氯的挥发性较大,稍一曝气即从溶液中逸出。温度升高、曝光或与有机质相接触,也会发生爆炸。因此,二氧化氯的保存必须小心,应避免日照,实际应用中,现制现用[1]。

  二、二氧化氯的应用 二氧化氯在我国的应用比较广泛,涉及到多个行业,尤其在污水处理和生活饮水方面应用的更多。二氧化氯过滤消毒饮用水目前应用受到限制,其原因是我国对二氧化氯消毒饮用水的研究较晚,我国用液氯作为消毒剂现象普遍,想要使用新方法替代原始消毒手段还需要一段时间的发展。目前我国市场上与二氧化氯相关的产品不占少数。二氧化氯的有较高的稳定性,保存方便且安全,现阶段在空气消毒、宾馆、医院的消毒使用中较多[2]。市场上有各式各样的二氧化氯消毒剂,应用范围较宽,且使用操作简单,可随时进行消毒。二氧化氯保鲜剂在餐饮行业使用液较多,无毒无害是其受到欢迎的原因。

  三、二氧化氯用于饮用水消毒剂的消毒特性 氯气也是一种消毒剂和杀菌剂,但是由在实验室做模拟实验[3-4]得出结论,其杀毒效果要低于二氧化氯,二氧化氯具有十分高效的消毒性,并且在使用同样剂量的前提下,其消毒性能要优于氯气。二氧化氯在水中的溶解率很低,所以对水的ph值要求比较低,其杀毒效果可以在很宽的ph值范围内,其杀菌效果较为稳定。在PH值为6.5时,浓度为0.25mg/L的二氧化氯与氯气对大肠杆菌一分钟杀灭率基本相同。而在PH值为8.5时二氧化氯仍保持相同的杀菌效率,而氯气则需要5倍的时间。 二氧化氯对于其他传染性细菌同样具有高效的杀灭性,比如葡萄球菌和沙门氏菌。用剂量为2mg/L的二氧化氯杀菌的存活率比用10mg/L的氯气低得多。一个消毒剂用于消毒时,必须具有特定的微生物杀灭或去活性的标准。通常根据EPA(环境保护组织)对消毒的定义,以CT值(即浓度*接触时间的函数)看,二氧化氯要使99.9%的Giardfia lamblia孢子或99.99%的伤寒病毒失去活性都有可靠的保证。二氧化氯消毒副产物的残渣是有规定,只要控制好消毒副产物残留,消毒的水是被认可的。根据规定二氧化氯在饮用水中最大的残留水平(MRDL)为0.8mg/L,当用二氧化氯作为消毒剂时,对消毒后的饮用水做化验分析,保证残留物低于规定量,消毒后的水就可以安心的被饮用。因此,二氧化氯被作为生活用水的消毒剂是十分可行的。四、二氧化氯在饮用水消毒上的应用前景分析

  水是生命之源,万物的生长离不开水。随着生活水平的不断提高,人们对水的质量要求也越来越高,越来越多的人发现长期饮用消毒不完全的自来水会影响其身体健康,甚至长期饮用会致病,危急生命。当前,虽然一些人开始饮用矿泉水,甚至到超市购买纯净水,但这样的消费自然是很高的,大部分人还是饮用自来水。自来水是天然水经过自来水净化厂工艺处理过的水,其消毒工艺不敢恭维。天然水体中可能含有各种对人体有害的矿物质,在人体内长期积累就会导致各样的疾病,而目前的水质更是受到各种严重无人,自来水消毒厂的消毒剂多数采用氯气进行消毒,这也使消毒后的饮用水存在众多安全隐患。实验表明[5],氯仿为致癌物,它会导致人体中毒,其危害性较强,已被世界公认。各国研究发现:有机卤代烃含量高可以导致各种癌症的发病率增高。而我国的自来水厂的消毒剂大部分仍采用液氯,使用液氯消毒会产生有机卤代物。有机卤代物是液氯在消毒过程中同水中残存的一些腐殖质发生化学反应的产物。据国外数据统计,用液氯消毒的饮用水中大多含有有机卤代烃。我国教授杨倍昌做过相关实验,他在我国做过采用液氯作为消毒剂消毒过的饮用水和采用二氧化氯作为消毒剂的饮用水的对比,结果发现采用液氯消毒的地方其患癌症的死亡率明显高于采用二氧化氯作为消毒剂处理过的饮用水的地方。这一结果说明,液氯的副作用还是较大,对人身体的危害也较大,从而体现出用二氧化氯作为消毒剂的优越性。

  二氧化氯的消毒效果要明显好于液氯,其消毒后的水不会含有对人体有危害的有机卤物,这一点是二氧化氯被广泛关注的重点。由于二氧化氯作为消毒剂存在不安全隐患,世界卫生组织已经呼吁世界各国采用更加安全高效的二氧化氯消毒剂来代替液氯。作为替代液氯的首选消毒剂,二氧化氯还可用于控制水中藻类、腐败植物的产生等。目前我国也有一些自来水厂开始产用以二氧化氯作为消毒剂。相关资料介绍我国的二氧化氯进行饮用水消毒技术已经有个成熟的技术。以当前人们对水质量要求的不断提高为背景,二氧化氯作为消毒剂形成的饮用水的质量为前提,二氧化氯在我国的推广还是可观的。目前我国能够生产稳定的二氧化氯,并能准确分析出水中含氯化合物的浓度,这也为我国日后推广二氧化氯消毒饮用水提供了技术保障。二氧化氯消毒饮用水的费用要比用液氯作为消毒剂的成本要高,但也只是高出0.0035元/吨水左右,采用稳定性二氧化氯的综合成本稍高,约为0.1~0.2元/吨水[6]。五、结论

  随着科学技术的发展,人们更多地关注他们的健康,饮用水的质量要求也越来越高。二氧化氯作为饮用水消毒剂是一项新的消毒技术,但是由于各种原因没有被普及,部分水产仍采用液氯作为消毒剂进行消毒,严重威胁到人类的健康问题,加上工业化的不断发展,各种污染物更是越来越严重的影响到人类,传统的氯制剂消毒方式已经被证明对人体存在这不良影响,因此开发新的、有效的、对人体无害的绿色消毒制剂,就成为一个必然的发展方向。相信只要我国不断地出台新政策,制定新标准,采用新式二氧化氯消毒剂来处理生活饮用水,一定会给人们带来一个安全、绿色的家园。

  参考文献:

  [1] 赵生友,王浩.饮用水加氯消毒副产物的毒性与控制[J].中国卫生工程学,2007,6(1):51—52.

  [2]侯辉.生活饮用水消毒方法及应用[J].科技信息,2010,2(17):416.

  [3]王少峰,丁桑岚.自来水厂消毒技术应用于发展[J].四川化工,2007,10(4):21-24.

  [4]潘宁,李金成,许友芹.二氧化氯消毒无机副产物的产生及控制[J].环境工程,2006,24(4):66-68.

  [5]郝凤来.自来水ClO2消毒法的比较优势[J].当代医学,2008(10):119-120.

  [6]储金宇.臭氧技术及应用.2002.

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