二氧化氯處理南方微污染源水研究
摘要:以南方某水庫水為研究對象 ,采用二氧化氯和氯的混合液以及二氧化氯溶液進行試驗 ,探討了二氧化氯的靜態(tài)衰減規(guī)律和副產(chǎn)物亞氯酸鹽的生成規(guī)律.結果表明 ,二氧化氯的消耗主要發(fā)生在與水接觸的初期 ,隨后 ,衰減較好地遵循一級反應動力學方程.亞氯酸鹽的生成量分別約為二氧化氯消耗量的 39. 7 %～57. 9 %和 48. 0 %～70. 0 % ,二氧化氯與氯混合液處理微污染源水時亞氯酸鹽生成量較低。
關鍵詞:二氧化氯;亞氯酸鹽;微污染源水
0 引言
傳統(tǒng)的氯消毒工藝會產(chǎn)生氯仿等有機鹵代物,其對人體的危害已引起人們的普遍關注 ,因此 ,氯消毒替代品的研究也越來越深入.其中 ,二氧化氯替代氯用于飲用水消毒具有許多優(yōu)勢 【1 ,2】,已受到越來越多的關注.但是二氧化氯也有一定的不足之處 ,二氧化氯消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽在人體內(nèi)作用于紅細胞形成正鐵血紅蛋白 ,導致溶血性貧血.此外 ,有關二氧化氯在水中遷移變化規(guī)律的研究也不十分成熟.二氧化氯發(fā)生方法主要有化學法和電解法 ,其中化學法發(fā)生二氧化氯的技術已趨成熟 【3】.深圳水務集團統(tǒng)計的全國使用二氧化氯凈化飲用水的 109家水廠中 ,有83家是使用氯酸鈉法的二氧化氯發(fā)生器 ,17家是使用亞氯酸鈉法的二氧化氯發(fā)生器 【4】。
由于發(fā)生技術的不同 ,二氧化氯的純度也就不同.亞氯酸鈉 +鹽酸發(fā)生法產(chǎn)生的二氧化氯純度一般都在95 %以上 ,而國內(nèi)水廠用的較多的氯酸鈉 +鹽酸法產(chǎn)生的實際是以二氧化氯為主體的與氯的混合物 ,二氧化氯純度在60 %左右.氯和二氧化氯作為水處理中的消毒劑 ,在殺滅水體中的細菌的同時 ,還與水中的有機物、 管網(wǎng)中管壁附著的生物膜和管壁材料等反應.國內(nèi)外許多學者對氯衰減機理及衰減規(guī)律進行了大量研究 ,提出了經(jīng)驗和半經(jīng)驗的氯衰減動力學模型 【3～5】. 二氧化氯做為新興的消毒劑 ,國外一些學者結合其所在地區(qū)的水質條件對二氧化氯的衰減規(guī)律和亞氯酸鹽的生成規(guī)律做了許多研究 【6 ,7】。
針對我國二氧化氯發(fā)生器的使用現(xiàn)狀 ,結合我國南方微污染源水的特點 ,本試驗研究了氯酸鈉法和亞氯酸鈉法發(fā)生的二氧化氯處理南方微污染源水時二氧化氯和氯的靜態(tài)衰減規(guī)律及副產(chǎn)物亞氯酸鹽的生成規(guī)律 ,以期在使用二氧化氯處理飲用水時,為二氧化氯投加量的確定及亞氯酸鹽的控制提供依據(jù)。
1 材料和方法
試驗用水取自南方某水庫,濁度為 6. 0 NTU 左右 ,CODMn為1. 70 mgΠ L ,水溫為 26 ℃,pH為 7. 0 ;二氧化氯用氯酸鈉加鹽酸法和亞氯酸鈉加鹽酸法制備 ,反應方程式如下:
2NaClO3 + 4HCl = 2ClO2 + Cl2 + H2O
5NaClO2 + 4HCl = 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
取水庫水1 L 置于棕色試劑瓶中 ,分別投加不同濃度的氯酸鈉法發(fā)生的二氧化氯和氯的混合液(二氧化氯占60 % ,氯占23 %)和亞氯酸鈉法發(fā)生的純二氧化氯溶液(二氧化氯純度大于 99 %) ,在不同的反應時間測定二氧化氯、 氯及亞氯酸鹽的濃度。
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