给水处理中二氧化氯与臭氧的应用比较.doc

1 给水处理中二氧化***与臭氧的应用比较摘要:本文介绍了二氧化***和臭氧在给水处理中的应用,并在其消毒机理、氧化消毒特性及经济性等方面进行了一系列的比较, 努力为现有水厂水处理工艺的改进提供一定的参考。关键词:二氧化***臭氧消毒饮用水处理 parison Between Chlorine Dioxide and Ozone in Application of Feed Water Treatment Abstract In this article, we try to do some work for the improvements of the drinking water treatment process. The application of chlorine oxide (ClO2) and ozone (O3) is introduced. And parasion is made on thEir 2 mechanism, characteristics ; also, economic analyses are made. Key words chlorine oxide ; ozone ; disinfect ; drinking water treatment 目前,我国给水中应用的氧化消毒剂以液***为主。但随着源水污染的变化,废水中各种有机物的含量有所增加, 运用液***消毒会产生***代有机物, 其中有的产物具有致突变作用。为满足人们对水质要求的不断提高, 寻求能替代***的更安全而经济的新型氧化消毒剂, 成为今后给水处理的一个发展方向。其中,较有前途的是二氧化***( ClO2 )和臭氧( O3 )。 1. 二氧化***( ClO2 ) 二氧化***的应用十九世纪初, 美国科学家 Dary H. 发现了 ClO2 气体。二十世纪 40 年代,二氧化***开始应用于食品加工的杀菌消毒, 造纸的漂白和水的净化处理等。由于二氧化***不会与有 3 机物反应而生成 THMs ,所以在饮用水处理中应用越来越广泛。 1983 年, 美国国家环保局( EPA ) 提出饮用水中三***甲烷含量必需低于 , 并推荐使用 ClO2 消毒。二氧化***消毒的安全性被世界卫生组织( WHO ) 列为 A1 级, 被认定为***系消毒剂最理想的更新换代产品。目前, 美国和欧洲已有上千家水厂采用 ClO2 消毒;我国则多用于造纸、纺织等行业,并逐步应用于自来水厂。在给水处理中, ClO2 不仅可以作为高效的消毒剂,还可考虑投加在原水、沉淀池前或滤池前, 进行预氧化或中间氧化,以控制嗅味(尤其是***酚或藻类副产物嗅味等) ,防止微生物滋长,加强混凝过滤;也可用于去除水中的铁、锰和色度。另外, 欧洲一些国家将 ClO2 、 O3 即 Cl2 结合起来用于饮用水处理,取得了较好的效果。 二氧化***的物理性质二氧化***( ClO2 )常温( 20℃)下是一种黄绿色的气体,具有与***气、臭氧类似的刺激性气味,分子量 , 比空气重,熔点-59 ℃,沸点 11℃。 ClO2 极易溶于水而不与水反应, 22℃时溶解度约为***的5倍,达 。 ClO2 在水中的溶解度随温度升高而降低。同时二氧化***分子的电子结构虽是不饱和状态, 在水中却不以聚合状态存在,这对 ClO2 在水中迅速扩散十分有利。但 ClO2 水溶液易挥发,在较高温度与光照下会生成 ClO2- 4 与 ClO3- ,应避光低温保存。据介绍, ClO2 在常温下可压缩成深红色液体,极易挥发, 极不稳定, 光照、机械碰撞或接触有机物都会发生爆炸; 在空气中的体积浓度超过 10% 或在水中浓度超过 30% 时也会发生爆炸。不过 ClO2 溶液浓度在 10g/L 以下时基本没有爆炸的危险。由于 ClO2 对压力、温度和光线敏感, 不能压缩进行液化储存和运输,只能在使用时现场临时制备。 二氧化***的氧化消毒机理作为强氧化剂, ClO2 在酸性条件下具有很强的氧化性: ClO2 + 4H+ + 5e= Cl- + 2H2O 在水厂 pH ≈7 的中性条件下, ClO2 +e= ClO2- ClO2- + 2H2O + 4e= Cl- + 4OH- ClO2 能将水中少量的 S2- 、 SO32- 、 NO2- 等还原性酸根氧化去除,还可去除水中的 Fe2+ 、 Mn2+ 及重金属离子等。另外, 对水中有机物的氧化, Cl2 以亲电取代为主,而 ClO 2 以氧化还原为主, 能将腐殖酸、富里酸等降解, 且降解产物不以三***甲烷形式存在。 ClO2 是一种光谱、高效的杀菌消毒剂,实验证实,它对细菌、芽孢、藻类、真菌、病毒等均有良好的杀灭效果。关于 ClO2 的消毒机理, 由多种解释, 一般认为 C