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一．概　　述

自來水廠給水常規(guī)凈化技術(shù)，一般是指由絮凝（投藥、混合、反應(yīng)）、沉淀、過濾和消毒等組成的凈水工藝流程。水廠中凈水處理的目的是去除原水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、細菌及其他有害成份，使凈化后的水質(zhì)能滿足生活飲用或工業(yè)生產(chǎn)的需要。水源的水質(zhì)狀況及用戶對水質(zhì)的要求不同，凈水工藝流程也不同。

在對生活飲用水處理時，一般要求在自來水廠出廠前應(yīng)加入一定量的消毒劑，以保證出廠水及配水管網(wǎng)末梢中的余氯達到標準GB　5749—2006（cl2消毒分別為不小于0.3ppm、0.05ppm；二氧化氯消毒分別為不小于0.1ppm、0.02ppm），目前通常使用的消毒劑為cl2、次氯酸鈉、二氧化氯或臭氧等。上述幾種清毒方式各有優(yōu)缺點。cl2運輸、投加較麻煩，但運行費用較低，目前仍是大中型水廠主要采用的方式；臭氧的消毒運行費用高，很少在自來水行業(yè)使用，幾乎是沒有。

由于二氧化氯是現(xiàn)場發(fā)生現(xiàn)場使用，即使泄漏（事實上使用質(zhì)量好的發(fā)生器絕不會發(fā)生泄漏）也不會對附近的居民及操作人員造成傷害。另外二氧化氯在水中的活性可維持至少48小時，其有效期比氯長，配水管網(wǎng)中使用二氧化氯不但能保證抑制細菌再生長，而且可對藻類進行殺滅（即使是存活的藻類，也會失去繁殖能力。），還可以有效地控制藻類以及腐爛的蔬菜產(chǎn)生的異味，且用二氧化氯消毒后不會像使用cl2、次氯酸鈉等氯系消毒劑一樣與水中的有機物起反應(yīng)產(chǎn)生三鹵甲烷之類的致癌物質(zhì)，很受水處理行業(yè)的青睞，可見使用二氧化氯對自來水進行消毒顯得安全、方便、經(jīng)濟、環(huán)保。

二氧化氯是目前上*的新一代廣譜殺菌劑、高效氧化劑和優(yōu)良的漂白劑，在世界發(fā)達已有幾千家水廠使用二氧化氯消毒處理飲用水和廢水。我國供水行業(yè)隨著自來水的原水因污染而導致原水水質(zhì)惡化，傳統(tǒng)的消毒工藝將不再被接受，二氧化氯在飲用水中的應(yīng)用正在迅猛發(fā)展。

二．　二氧化氯消毒劑的優(yōu)勢

1811年戴維（Humphrey　Davey）用氯酸jia（KClO3）水溶液和鹽酸反應(yīng)，*合成并收集了ClO2。1834年，Watt和Burgess發(fā)現(xiàn)了該化合物的漂白性。本世紀初，人們發(fā)現(xiàn)二氧化氯溶于醋酸稀溶液可用來漂白紙漿。1940年在美國的馬蒂遜堿公司*實現(xiàn)二氧化氯工業(yè)化生產(chǎn)，開始了其工業(yè)化的廣泛應(yīng)用。1944年，美國尼亞加拉瀑布城水廠為控制水中由于藻類繁殖與酚污染所產(chǎn)生的異味臭,*使用二氧化氯獲得成功，顯示了二氧化氯在飲用水消毒、尤其是處理含酚和臭味的原水方面具有明顯的*性。隨后，在西方發(fā)達，二氧化氯在飲用水處理方面得到迅速地推廣。如瑞士早在1950年就用二氧化氯對含酚地下水消毒、除臭；后來蘇黎世水廠大量采用二氧化氯消毒；1979年，美國印第安納州埃文斯維爾市水廠，選用二氧化氯作為控制THMS的有效方法。目前，世界發(fā)達已有2000多家自來水公司采用二氧化氯。歐、美水廠的應(yīng)用表明，二氧化氯替代氯可有效地降低三鹵甲烷的生成量，特別在藻類繁殖嚴重的湖水，二氧化氯可有效地降低出水的異味。

2．1　　二氧化氯的性質(zhì)

　　　　隨濃度不同，二氧化氯是一種黃綠色到橙色的氣體，具有與cl2相似的刺激性氣味，沸點為11℃，在空氣中的體積濃度超過10%便有爆炸性，但在水溶液中二氧化氯十分穩(wěn)定，與氯不同，它在水中不與水反應(yīng)，也不酸解。二氧化氯是一種高效氧化劑，而不是氯化劑，其氧化能力是氯的2.5倍。二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力，可有效地氧化細胞內(nèi)含巰基的酶，還可以快速抑制微生物蛋白質(zhì)的合成，從而破壞微生物。二氧化氯除對一般細菌有殺死作用外，對芽苞、病毒、藻類、鐵細菌、h2so4鹽還原菌和真菌等均有很好的滅殺作用。由于二氧化氯對壓力敏感，不能裝運及長期存儲，通常需現(xiàn)場發(fā)生就地使用。

2.　2　　二氧化氯用于飲用水消毒殺菌的優(yōu)勢

　　　　1）　殺菌性能

　　　　二氧化氯對大腸桿菌、脊髓灰質(zhì)炎病毒、肝炎病毒、蘭伯氏賈第蟲胞襄不但有很好的消毒殺菌作用，且效果優(yōu)于自由氯。與氯不同，二氧化氯的殺菌活性在很寬的pH范圍內(nèi)都比較穩(wěn)定。當pH為6.5時，0.25mg/L的二氧化氯和氯對大腸桿菌一分鐘的滅殺率相似；而pH　為8.5時，二氧化氯能保持相同的滅殺效率，而cl2則需要5倍的時間，故二氧化氯對于高pH值、石灰軟化水無疑是合適的消毒劑。二氧化氯同樣能有效地殺死其他的傳染性細菌，如葡萄球菌和沙門氏菌。在處理脊髓灰質(zhì)炎病毒和大腸噬菌體時，2mg/L劑量的二氧化氯產(chǎn)生的存活率比10mg/L劑量的氯低得多。

　　　　2）　對THMS的控制

　　　　THMS（總?cè)u甲烷）被懷疑是致癌物質(zhì),而二氧化氯可以防止THMs的形成。與氯不同，二氧化氯與THMs前體，如腐殖物和灰黃霉酸發(fā)生的是氧化反應(yīng)，不形成氯代有機物THMs。通常，二氧化氯對THMs控制是取代前氧化。

　　　　3）　除藻

　　　　二氧化氯對各種藻都有殺傷致死作用。它不僅對藻類進行有效殺滅，而且即使是存活的藻類，也會使其失去繁殖能力。此外，二氧化氯還可以有效地控制藻類以及腐爛的蔬菜產(chǎn)生的異味，且能控制侵害有機體并產(chǎn)生異味的放線菌。　

藻類的大量繁殖不僅使給水處理帶來困難，還會帶來色、嗅、味的問題。夏天，自來水廠的沉淀池、濾池內(nèi)藻類繁殖較為嚴重，使用預氯化除藻，壁上仍然會有藻類繁殖，殺藻效果不明顯。以湖泊、水庫為水源的給水工程，由于水源受有機物污染而富含氮、磷，使水體富營養(yǎng)化，再加上相對靜止的水利條件，很容易造成藻類的大量繁殖。為了除藻，有的地方不得不向水中投放大量的h2so4銅，而實際上h2so4銅殺藻效果并不如使用二氧化氯好，在相近的處理費用下，二氧化氯比h2so4銅更有效。美國費城以二氧化氯替代h2so4銅用作水庫的除藻劑，在52個用二氧化氯進行味、臭處理的調(diào)查報告中，7　個有藻類問題的調(diào)查表明二氧化氯對藻類及腐爛植物所產(chǎn)生的味臭控制極為有效。

　　　　4）　二氧化氯除鐵、錳

水中含有過量的鐵和錳，將有害人體健康，給生活帶來不便，并危害工業(yè)生產(chǎn)，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，飲用水衛(wèi)生標準規(guī)定：飲用水中含鐵量不得超過0.3mg/L。因此，提高地下水除鐵除錳技術(shù)水平，在給水凈化工藝中，占有很重要地位。

　　　　二氧化氯能夠把二價錳氧化成四價錳，使之形成不溶于水的二氧化錳（MnO2）,即

　　　　　　　　　　2ClO2　　 　　5Mn2 　　 　　6H2O　　=　　5　MnO2　　 　　12H 　　　　 　　2Cl-

　　　　二氧化錳不溶于水，在離開水廠前可以過濾掉。除去一份錳需要2.45倍（按重量計）的二氧化氯。pH值大于7時，能獲得較佳的效果。通過氧化,二氧化氯對錳的去除率為69%至81%,而氯對錳的去除率僅為25%。

　　　　同樣，二氧化氯也能夠把二價的鐵氧化成三價的鐵,形成氫氧化鐵沉淀,即

　　　　　　　　　　6ClO2　 　5Fe（HCO3）2　 　　3H2O　=　5Fe（OH）3　　 　10CO3-　　　 　6Cl-　　　 　H

　　　　氧化溶解的金屬鐵，需要1.2倍（按重量計）的二氧化氯。通過氧化,二氧化氯對鐵的去除率為78%至95%,而氯對鐵的去除率僅為50%左右。

　　　　5）　對水中酚類化合物的破壞

地表水常含有工業(yè)產(chǎn)生的酚。用cl2消毒時，生成氯化酚，導致味和嗅。二氧化氯能經(jīng)濟而有效地破壞水中的酚類，而且不形成令人討厭的副產(chǎn)物。當pH<10時，1份重量的苯酚可被1.5份的二氧化氯氧化成對苯醌.當pH>10時，3.3份重量的二氧化氯能將1份重量的苯酚氧化成小分子量的二元脂肪酸。二氧化氯能*破壞氯酚，*去除是一份氯酚要求七份的二氧化氯。當pH值為7時，所有的酚都反應(yīng)*。

三、國敖牌二氧化氯發(fā)生器簡介

1、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，占地只有辦公桌大小，安裝、調(diào)試、使用極為方便，無須專人值守，可配備在線檢測、自動控制裝置；

2、設(shè)備采用耐腐材料制造，反應(yīng)器等部件全部密閉在發(fā)生器內(nèi)部，幾乎沒有易損件，使用壽命長，產(chǎn)生的二氧化氯經(jīng)密閉管道加入待處理水中，無泄露，不會對操作環(huán)境產(chǎn)生污染；

3、設(shè)備發(fā)生用原料轉(zhuǎn)化率高，氯酸鈉法大于70%，亞氯酸鈉法大于95%，反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氯得率高于國內(nèi)其它同類產(chǎn)品15%左右，以產(chǎn)同樣量二氧化氯或有效氯計算，設(shè)備價格較低；

4、供料系統(tǒng)分別采用流量計和計量泵，計量準確、穩(wěn)定、可靠、直觀易操作，并且可配備斷料自動報警、單一缺料自動報警裝置、自動停機等裝置；

5、觸摸屏式選擇控制、人機界面顯示（選配）。

6、設(shè)備型號、規(guī)格齊全，二氧化氯生產(chǎn)能力從每小時30克到20公斤，或產(chǎn)有效氯90克到60公斤。

四、國敖牌二氧化氯發(fā)生器使用

1、二氧化氯投加工藝確定：

對于有清水池的水廠，一般將二氧化氯的投加點選擇在濾后清水池進水口處，靠清水池中有效的接觸時間，達到殺菌、消毒效果，如若投加在濾后管道中，因有利于混合均勻，效果則更好。

對于沒有清水池的地下水直供，或水塔調(diào)供，可將二氧化氯直接投加到供水管道中。

對于配備在線檢測自動控制裝置的水廠，可在投加點之前設(shè)置流量檢測裝置，自動測定水量值并轉(zhuǎn)成控制信號給二氧化氯發(fā)生器以控制二氧化氯投加量。同時在出廠水管上設(shè)置余氯或二氧化氯檢測裝置，自動測定出廠水余氯值或二氧化氯濃度值，并轉(zhuǎn)成控制信號后與流量信號復合控制投加量，使加藥量更準確。

2、二氧化氯投加濃度、投加方式確定

按飲用水標準，出廠水余氯量應(yīng)高于0.1PPm,否則不能滿足管網(wǎng)末端的殺菌效果,但過量的余氯不僅增加制水成本,也對人體健康不利,因此適宜的二氧化氯投加濃度對水廠非常重要.

一般首先確認源水是地表水，還是深井水。對于深井水，一般按0.5~0.8ppm二氧化氯/噸水濃度投加藥劑，而對于地表水則一般按0.8~1ppm二氧化氯/噸水濃度投加，對污染嚴重的地表水按1~1.5ppm二氧化氯/噸水投加。

投加方式主要取決于水廠生產(chǎn)方式，如屬連續(xù)生產(chǎn)型，可根據(jù)投加濃度和水量大小連續(xù)投加二氧化氯，若水廠為間斷生產(chǎn)型，可在生產(chǎn)期間投加藥劑，但需注意每天供水前，首先開機投加二氧化氯。

3、二氧化氯發(fā)生器選型

以氯酸鈉為原料的二氧化氯發(fā)生器，因運行費用極低，產(chǎn)生少量cl2與二氧化氯協(xié)同殺菌、消毒，且避免ClO2¯根的吸入對人體產(chǎn)生的負作用而被我國許多水廠所歡迎。

0.5~1（克二氧化氯/噸）×較大水量（噸/小時）=選用規(guī)格（克二氧化氯/小時）