二氧化氯消毒生活飲用水的認(rèn)識(shí)

來(lái)源：http://www.attrakmagnet.com/ 作者：余氯檢測(cè)儀 時(shí)間：2019-07-24

　　【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大環(huán)境污染的加劇，飲用水問(wèn)題變得越來(lái)越嚴(yán)重，人們逐步提高安全飲用水的科學(xué)意識(shí)，本文淺談飲用水消毒法，說(shuō)明其消毒方式二氧化氯對(duì)水源污染物質(zhì)的去除效果，分析二氧化氯消毒劑的消毒原理及消毒過(guò)程中的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　【關(guān)鍵詞】飲用水;二氧化氯;消毒原理;優(yōu)缺點(diǎn)

　　1.二氧化氯的性質(zhì)

　　二氧化氯是一種黃綠色到橙紅色的氣體，分子量67.45，具有與氯氣相似的刺激氣體，760mmHg時(shí)沸點(diǎn)11℃，溶點(diǎn)-59℃，比重為3.09g/L。二氧化氯在自然界中幾乎以游離單體的形式存在，基本不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(水解歧化)，也不以二聚或多聚狀態(tài)存在，這令它在水中的擴(kuò)散速度比較快，滲透力也強(qiáng)，特別是在低濃度時(shí)更突出;二氧化氯的氧化能力強(qiáng)，是氯的2.6倍。

　　2.二氧化氯的消毒機(jī)理

　　二氧化氯的殺菌作用不受水體pH值影響，可在廣泛的pH值范圍(3.0～9.0)內(nèi)殺死水中的細(xì)菌和病毒。二氧化氯在管網(wǎng)中能夠保持穩(wěn)定的余量，控制細(xì)菌、病毒、藻類等微生物的再度繁殖; 關(guān)于二氧化氯的消毒機(jī)理，目前有很多解釋。有研究認(rèn)為，ClO2對(duì)微生物細(xì)胞壁有較好的吸附和穿透作用，二氧化氯在與微生物接觸時(shí)先附著在細(xì)胞壁上，然后穿過(guò)細(xì)胞壁與微生物的酶反應(yīng)而使細(xì)菌死亡。一般認(rèn)為它與微生物蛋白質(zhì)中的部分氨基酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使氨基酸分解破壞，導(dǎo)致由氨基酸組成的肽鏈分開，致使微生物酶及其他蛋白質(zhì)變性，或破壞蛋白質(zhì)的合成，最終導(dǎo)致其死亡。由于細(xì)菌、病毒、真菌都是單細(xì)胞的低級(jí)微生物，其酶系分布于細(xì)胞膜表面，易于受到ClO2攻擊而失活。而人和動(dòng)物細(xì)胞中，酶系位于細(xì)胞質(zhì)之中，受到外部系統(tǒng)的保護(hù)，ClO2難以和酶直接接觸，故其對(duì)人和動(dòng)物的危害較小。

　　3.二氧化氯的消毒特性

　　二氧化氯除對(duì)一般的細(xì)菌有殺滅作用外，對(duì)大腸桿菌等異養(yǎng)菌、鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌等自養(yǎng)菌、脊髓灰質(zhì)炎病毒、肝炎病毒、賈第蟲孢囊等也有很好的殺滅作用，其消毒效果基本不受pH值的影響。

　　除高效殺滅微生物之外，人們更看中二氧化氯消毒的另一顯著優(yōu)點(diǎn)，即它的高選擇性。二氧化氯幾乎不與水中的有機(jī)物作用而生成有害的鹵代有機(jī)物，有機(jī)副產(chǎn)物主要包括低分子量的乙醛和羧酸(含量大大低于臭氧氧化產(chǎn)量);對(duì)還原性陰、陽(yáng)離子的作用，以從其有毒害狀態(tài)向無(wú)毒害狀態(tài)轉(zhuǎn)化為主(H2S、SO32-、CN-、Mn2+)。此外，二氧化氯消毒的成本低于臭氧。這些優(yōu)點(diǎn)使得二氧化氯成為最值得考慮的消毒劑之一，尤其是對(duì)于采用微污染水源的自來(lái)水廠。對(duì)于二氧化氯消毒時(shí)產(chǎn)生的無(wú)機(jī)副產(chǎn)物，主要是ClO2-，其次是ClO3-和Cl-，其中ClO2-和 ClO3-的毒理安全性仍有爭(zhēng)議。

　　4.二氧化氯的消毒效果

　　自1944年二氧化氯作為飲用水消毒劑以來(lái)，大量研究結(jié)果和生產(chǎn)實(shí)踐充分證實(shí)了二氧化氯對(duì)微生物滅活效果的高效性。以往的多數(shù)結(jié)果均以二氧化氯與液氯作對(duì)比，近年來(lái)也有較多的研究結(jié)果以二氧化氯與其他的消毒劑(如臭氧)作對(duì)比，一般通常采用相同滅活率下所需的CT值作為評(píng)價(jià)不同消毒劑的消毒性能，或以相同CT值下的滅活率來(lái)評(píng)價(jià)消毒劑的消毒效果。

　　4.1對(duì)細(xì)菌的滅活效果

　　大量滅菌數(shù)據(jù)表明，二氧化氯對(duì)細(xì)菌的滅活效果與液氯相當(dāng)或優(yōu)于液氯，二氧化氯對(duì)于芽孢等細(xì)菌的滅活效果尤為看好。據(jù)報(bào)道，在pH=7.0的水中，以0.1mg/L二氧化氯作用5min，可殺滅一般腸道細(xì)菌，如傷寒桿菌、副傷寒桿菌、痢疾桿菌和大腸桿菌等。由于二氧化氯對(duì)細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附和穿透能力，所以即使在有懸浮物存在的情況下，二氧化氯也能有效滅活細(xì)菌。Trakhtman的研究結(jié)果表明，盡管待消毒水中通常都存在有一定的懸浮物，但在1-5mg/L的投加量范圍內(nèi)，二氧化氯也能有效滅活埃希氏大腸桿菌和炭疽桿菌。

　　4.2對(duì)原生動(dòng)物的滅活效果

　　二氧化氯對(duì)原生動(dòng)物有較強(qiáng)的滅活能力，但具體的滅活效果取決于原生動(dòng)物的類型和消毒條件，下面以危害較大的兩蟲作為重點(diǎn)加以闡述。

　　對(duì)于相對(duì)較容易滅火的賈第蟲，二氧化氯對(duì)它的滅活性能優(yōu)于液氯。根據(jù)Hofmann等人的研究結(jié)果，在水溫1-25℃、pH=6-9的水質(zhì)條件和接觸時(shí)間60min的消毒條件下，1.5-2.0mg/L的二氧化氯即可對(duì)賈第蟲達(dá)到3log滅活。

　　隱孢子蟲對(duì)二氧化氯的耐受性一般比賈第蟲強(qiáng)8-16倍。盡管隱孢子蟲難于滅活，但在一定的消毒條件值下，二氧化氯仍能對(duì)其進(jìn)行有效滅活。有研究結(jié)果顯示，采用0.22mg/L的二氧化氯進(jìn)行消毒30min，即可明顯降低隱孢子蟲的活性。進(jìn)一步的研究表明，滅活隱孢子蟲所需的二氧化氯的CT值變化較大，它主要取決于水樣中隱孢子蟲的濃度和相關(guān)的水質(zhì)條件(如水溫、pH值)。

　　4.3對(duì)病毒的滅活效果

　　早在1946年就有二氧化硫滅活脊髓灰質(zhì)病毒的報(bào)道，如今各種研究結(jié)果反復(fù)證實(shí)二氧化氯是一種有效的病毒滅火劑。據(jù)報(bào)道，二氧化氯對(duì)f2病毒(反應(yīng)消毒效果的指標(biāo)病毒)的滅活作用強(qiáng)于氯和溴合劑，以5.0mg/L二氧化氯作用30s或以7.5mg/L作用20s，可對(duì)f2病毒達(dá)到4log-5log以上的滅活。用0.15mg/L二氧化氯作用10min或2.0mg/L作用1min，均可將f2病毒完全殺滅。濃度2000mg/L二氧化氯作用15min，1000mg/L作用20min或500mg/L作用30min可將肝炎HbsAg抗原完全破壞。

　　5.二氧化氯的消毒條件

　　穩(wěn)定性二氧化氯消毒劑中的二氧化氯以亞氯酸鹽的形式存在，經(jīng)用活化劑活化后，才能放出具有殺菌作用的二氧化氯。殺菌能力與純二氧化氯消毒劑溶液相似。二氧化氯消毒劑釋放的速度與酸堿度有一定關(guān)系，酸性條件下迅速釋放，pH值>5.0時(shí)二氧化氯消毒劑釋放速度減慢，活化不完全，殺菌作用較弱。

　　二氧化氯消毒劑隨濃度的增加，殺菌作用加強(qiáng)，用500ppm二氧化氯消毒劑溶液殺滅白色念珠菌，作用1min，殺滅率達(dá)100%;而用250ppm時(shí)，作用10min，才能達(dá)到99.99%。

　　隨溫度的升高，殺菌作用加強(qiáng)。用0.8mg/L二氧化氯消毒劑殺滅99%的脊髓灰質(zhì)炎病毒，當(dāng)溫度為5℃時(shí)，需要6.8min，當(dāng)溫度為15℃時(shí)，需要1.7min ，當(dāng)溫度為25℃時(shí)，需要1.5min。

　　有機(jī)物對(duì)二氧化氯消毒劑滅菌效果有明顯影響，在試驗(yàn)用的菌液內(nèi)加入2%酵母，再用二氧化氯消毒劑進(jìn)行滅菌試驗(yàn)，結(jié)果，100min只能殺滅大腸桿菌的99.99%，而不加酵母者，僅作用5min即可將其全部殺滅。

　　6.二氧化氯的消毒的優(yōu)缺點(diǎn)

　　(1)殺菌能力強(qiáng)，消毒快而耐久。

　　(2)有效控制色度和嗅味，能高效的滅菌和控制原生物、藻類、真菌和生物膜。

　　(3)應(yīng)用PH范圍大，殺菌性能基本保持不變。

　　(4)適用的水質(zhì)范圍廣，二氧化氯不與氨反應(yīng)。

　　(5)氧化有機(jī)能力強(qiáng)，有效去除水中的酚類，亞硝酸等有害物質(zhì)。

　　(6)消毒副產(chǎn)物少。

　　(7)成本相對(duì)比較高。

　　二氧化氯作為一個(gè)強(qiáng)氧化劑，它還具有除藻、防腐、抗霉、保鮮、除臭、氯化及漂白等多方面的功能，用途十分廣泛，是國(guó)際上公認(rèn)的氯系消毒劑最理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。 [科]

　　【參考文獻(xiàn)】

　　[1]張金松(主編).飲用水二氧化氯凈化技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社.環(huán)境科學(xué)與工程出版中心，2003.

　　[2]王志明等(編譯).二氧化氯及亞氯酸鹽毒理學(xué)概論.上海：香港大原出版社，2003.

　　[3]衛(wèi)生部.《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》，2001.

　　[4]馮華軍，沈東升.低濃度生活污水厭氧處理技術(shù)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)[J].中國(guó)沼氣，2005，23(4)：10-13.

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