完善二氧化氯與臭氧在水處理中的化驗(yàn)分析

來源：http://www.attrakmagnet.com/ 作者：余氯檢測儀 時間：2019-07-23

　　【摘 要】 大慶油田化工集團(tuán)組建于2003年12月25日，2004年6月工商注冊為大太油田化工有限公司，下轄甲醇分公司，醋酸分公司，輕烴分餾分公司等生產(chǎn)單位，醋酸產(chǎn)品大部分銷往大慶油田外部市場，近些年，公司領(lǐng)導(dǎo)重視生產(chǎn)管理，重視產(chǎn)品質(zhì)量，對化驗(yàn)環(huán)節(jié)要求嚴(yán)格，從采點(diǎn)、采樣、化驗(yàn)要求精細(xì)，為生產(chǎn)出如產(chǎn)品把好質(zhì)量關(guān)，該文就此進(jìn)行論述。

　　【關(guān)鍵詞】 大慶油田 醋酸 化驗(yàn)

　　1.二氧化氯(ClO2)

　　在給水處理中，ClO2不僅可以作為高效的消毒劑還可考慮投加在原水、沉淀池前或?yàn)V池前進(jìn)行預(yù)氧化或中間氧化，以控制嗅味(尤其是氯酚或藻類副產(chǎn)物嗅味等)，防止微生物滋長，加強(qiáng)混凝過濾;也可用于去除水中的鐵、錳和色度。另外，歐洲一些國家將ClO2、O3，即Cl2結(jié)合起來用于飲用水處理，取得了較好的效果。

　　1.1二氧化氯的氧化消毒特性

　　ClO2時較強(qiáng)的氧化劑，氧化水中有機(jī)物具有選擇性。

　　1.1.1 ClO2氧化能力強(qiáng)萁氧化能力是氯的2.5倍，能迅速殺滅水中的病原菌、病毒和藻類包括芽孢、病毒和蠕蟲等)。

　　1.1.2與氯不同，ClO2：消毒性能不受pH值影響。這主要是因?yàn)槁认究看温人釟⒕趸葎t靠自身殺菌。

　　l.1.3 ClO2不與氨或氯胺反應(yīng).在含氨高的水中也可以發(fā)揮很好的殺菌作用，而使用氯消毒則會受到很大影響。

　　1.1.4 ClO2隨水溫升高滅活能力加大從而彌補(bǔ)了因水溫升高ClO2在水中溶解度的下降。

　　1.1.5 ClO2的殘余量能在管網(wǎng)中持續(xù)很長時間，故對病毒、細(xì)菌的滅活效果比臭氧和氯更有效。

　　1.1.6 ClO2具有較強(qiáng)的脫色、去味及除鐵、錳效果。

　　1.1.7 ClO2消毒只是有選擇的與某些有機(jī)物進(jìn)行氧化反應(yīng)將起降解為含氧基團(tuán)為主的產(chǎn)物，不產(chǎn)生氯化有機(jī)物所需投加量小約為氯投加量的40%且不受水中氨氮的影響。因此采甩ClO2代替氯消毒，可使水中三氯甲烷生成量減少90%。

　　1.2使用二氧化氯存在的問題

　　ClO2加入水中后會有50%～70%轉(zhuǎn)變?yōu)镃lO2與ClO3很多實(shí)驗(yàn)表明ClO2與ClO3，對血紅細(xì)胞有損害對碘的吸收代謝有干擾，還會使血液中膽固醇升高。美國EPA建議二氧化氯消毒時殘余氧化劑總量(ClO2+ ClO2+ ClO3)<1.0

　　ClO2氧化分解有機(jī)物具有較強(qiáng)的選擇性。它能氧化去除水中的Fe、Mn、氰化物、酚等：能氧化硫醇、仲胺和叔胺消除水中的不愉快氣味.卻不易氧化醇、醛、酮、伯胺等有機(jī)物導(dǎo)致去除不徹底。

　　二氧化氯性質(zhì)比較活潑，易爆炸且其本身也有毒性。因此在使用ClO2時要十分注意安全。一般在ClO2，制備系統(tǒng)中應(yīng)嚴(yán)格控制原料稀釋濃度，防止誤操作并應(yīng)建立相應(yīng)安全措施。ClO2儲存要低溫避光;ClO2車間禁用火種，設(shè)良好的通風(fēng)換氣設(shè)備。

　　2.臭氧(O3)

　　臭氧氧化能力強(qiáng)，用于消毒殺菌殺傷力大，速度快臭氧可氧化溶解性鐵、錳形成高價沉淀物.使之易于去除;可將氰化物、酚等有毒有害物質(zhì)氧化為無害物質(zhì);可氧化致嗅和致色物質(zhì)，從而減少嗅味，降低色度;可將生物難分解的大分子有機(jī)物氧化分解為中小分子量有機(jī)物，使之易于生物降解;使用臭氧預(yù)處理，還可以起到微絮凝作用，提高出水水質(zhì).應(yīng)用臭氧不會在處理過程中產(chǎn)生有害的三致物質(zhì)。

　　2.l臭氧的氧化消毒特性

　　2.1.1 O3作為高效的無二次污染的氧化劑尾常用氧化劑中氧化能力最強(qiáng)的(O3>ClO2>Cl2>NH2CI)，其氧化能力是氯的2倍殺菌能力是氯的數(shù)百倍，能夠氧化分解水中的有機(jī)物.氧化去除無機(jī)還原物質(zhì)，能極迅速地殺滅水中的細(xì)菌、藻類、病原體等。

　　2.1.2 O3消毒受pH值、水溫及水中含氨量影響較小，但也有一定的選擇性，如綠霉菌、青霉菌等對O3，具有抗藥性，須較長時間才能殺死。O3用于飲用水消毒時，水的濁度、色度對消毒滅菌效果有影響，將有相當(dāng)一部分O3被用于無機(jī)物和有機(jī)物的氧化分解上。

　　2.1.3 O3去除微生物、水草、藻類等有機(jī)物產(chǎn)生的嗅、味，效果良好脫色能力比Cl2和ClO2更為有效和迅速。

　　2.1.4投加O3能改變小粒徑顆粒表面電荷的性質(zhì)和大小艘?guī)щ姷男☆w粒聚集;同時O3氧化溶解性有機(jī)物的過程中，還存在“微絮凝作用”，對提高混凝效果有―定作用。

　　2.1.5 O3消毒效果好，劑量小，作用快，不產(chǎn)生三氯甲烷等有害物質(zhì)，同時還可使水具有較好的感官指標(biāo)。O3對―些頑強(qiáng)病毒的滅活作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氯，但水中O3分解速度快，無法維持管網(wǎng)中有―定量的剩余消毒劑水平，故通常在O3消毒后的水中投加少量的氯系消毒劑。

　　2.1.6 O3能將水中不易降解的大分子有機(jī)物氧化分解為小分子有機(jī)物，并向水中充氧使水中溶解氧增加，為后續(xù)處理(特別是生物處理)提供了更好的條件。但從經(jīng)濟(jì)上考慮，O3投加量不可能太高，所以氧化并不徹底，如果后續(xù)工藝處理不當(dāng)，也會產(chǎn)生三鹵甲烷等有害物質(zhì)。

　　2.1.7在水處理過程中應(yīng)盡量不要生成新的三鹵甲烷物質(zhì)，因?yàn)槿u甲烷一旦形成，O3也很難將其氧化去除。 　　2.2臭氧的制備及經(jīng)濟(jì)性分析

　　根據(jù)目前的技術(shù)水平， O3的生產(chǎn)原料分為空氣、純氧氣、液氧三種。

　　采用液氧一般適用于中小規(guī)模(臭氧量<50kg/h)。采用變壓吸附法或負(fù)壓吸附法現(xiàn)場抽取純氧，適用于臭氧量>50kg/h的規(guī)模。利用干燥空氣制取O3，獲得的臭氧濃度―般在1―3%;而利用氧或液氧生產(chǎn)的臭氧濃度可達(dá)10%左右，而且空氣制取O3的電耗約為另外兩種方法的2倍。

　　實(shí)際工程中，O3多不單獨(dú)使用，常與顆?；钚蕴柯?lián)用對飲用水進(jìn)行深度處理，即臭氧――活性炭水處理工藝，效果良好。對其生產(chǎn)成本進(jìn)行分析水廠規(guī)模在5-40萬噸/天時，因采用臭氧――活性炭工藝而增加的制水成本在0.10～0.15元，噸之間。根據(jù)我國各自來水廠的洪水狀況從提高水質(zhì)和人們的生活水平考慮這種工藝是完全可以接受的。

　　2.3使用臭氧存在問題

　　由于經(jīng)濟(jì)方面等原因，O3投加量不可能大到將大分子有機(jī)物全部無機(jī)化;另外，即使過量投加O3，也會有其他物質(zhì)出現(xiàn)，也不可能使有機(jī)物全部礦化因?yàn)镺3，氧化大多數(shù)有機(jī)物產(chǎn)生的不完全氧化產(chǎn)物可能阻礙O3的進(jìn)一步分解，導(dǎo)致O3不可能將這些中間產(chǎn)物完全氧化，如甘油、乙醇、乙酸等。同時，O3不能有效的去除氨氮，對水中有機(jī)氯化物無氧化效果。

　　O3處理時與有機(jī)物反應(yīng)生成不飽和醛類、環(huán)氧化合物等有毒物質(zhì)對人體健康有不良影響。如果水中含有較多的溴離子，O3會將其氧化為次溴酸。次溴酸與鹵化消毒副產(chǎn)物的前體物反應(yīng).A產(chǎn)生溴仿和其它溴化消毒副產(chǎn)物。溴離子還能被進(jìn)一步氧化為溴酸鹽離子從而導(dǎo)致出水呈致突變陽性。臭氧化后水中可同化有機(jī)碳(AOC)上升，可能會造成水中細(xì)菌的再度繁殖。為了維持管網(wǎng)中有足量的剩余消毒劑’在臭氧處理后再加氯或氯胺處理會分別生成三氯硝基甲烷和氯化氰威為新的消毒對某些農(nóng)藥，O3氧化后的產(chǎn)物可能更有害。

　　總體上說雖然應(yīng)用O3時有副產(chǎn)物生成餌一般情況下濃度不高，毒性問題也不嚴(yán)重。根據(jù)目前的研究，無論在副產(chǎn)物的生成量和毒性，還是在出水的致突變活性方面，O3都比Cl2和C1O2理想。

　　結(jié)論

　　(1)ClO2比O3具有更高的穩(wěn)定性同時又比氯具有更強(qiáng)的消毒能力，但氧化能力比O3差。但用臭氧消毒時'為了維持管網(wǎng)中的持續(xù)消毒能力，需要采用氯、氯胺、二氧化氯等作為輔助消毒劑。

　　(2)為避免生成三鹵甲烷難以去除，在原水腐殖質(zhì)、藻類、酚含量高的水廠建議使用CIO2或O3進(jìn)行預(yù)處理。

　　(3)水處理中采用O3要比采用ClO2成本略高，但從水質(zhì)來講.采用臭氧――活性炭工藝要比采用ClO2好。就經(jīng)濟(jì)水平而言這兩種改進(jìn)水質(zhì)的方法都是可以接受的，各水廠可以根據(jù)具體情況采用相應(yīng)的的措施。

　　(4)由于ClO2和O3，氧化能力都很強(qiáng)并都具有毒性和腐蝕性，在使用中宜注意安全防護(hù)措施。

　　(作者單位：大慶油田化工集團(tuán)醋酸分公司化驗(yàn)車間)

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