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龍?jiān)雌诳W(wǎng) 二氧化氯與臭氧在水處理中的應(yīng)用分析 作者：呂彤 來源：《科學(xué)與財(cái)富》2017 年第 26 期 摘 要：當(dāng)前隨著人們生活水平的不斷提高，對于供水方面人們已經(jīng)將需求從穩(wěn)定供水轉(zhuǎn) 移到對水質(zhì)方面的要求了。今后對于水處理工作來說，運(yùn)用二氧化氯和臭氧進(jìn)行水處理是一種 主要的方式。本文對于二者的消毒機(jī)制進(jìn)行介紹，并且對二者的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行比較。 關(guān)鍵詞：二氧化氯；臭氧；水處理；應(yīng)用 當(dāng)前我國給水工作中，最重要的氧化消毒劑就是液氯甲醇報(bào)警器，但是當(dāng)前我國水污染情況在近年來 已經(jīng)發(fā)生了急劇變化，廢水中的有機(jī)物含量不斷增多，所以已經(jīng)不適合運(yùn)用液氯來進(jìn)行污水處 理，繼續(xù)使用就會在消毒過程中出現(xiàn)履帶有機(jī)物，這種產(chǎn)物可以導(dǎo)致突變。所以應(yīng)該尋找一種 新的氧化消毒劑來進(jìn)行污水處理，當(dāng)前抽樣和二氧化氯應(yīng)用較為廣泛，是以后的發(fā)展方向二氧化氯水中，本 文針對二者分別進(jìn)行介紹。 1 關(guān)于臭氧 1.1 臭氧的消毒機(jī)理 臭氧本身是一種高效的氧化劑，并且不會產(chǎn)生二次污染，在常用氧化劑中關(guān)于氧化能力的 排名為臭氧最高、二氧化氯次之，液氯再次，氯胺最低，臭氧的氧化能力為液氯的 2 倍，而消 毒能力更可以達(dá)到其數(shù)百倍之多，可以迅速分解水中的有機(jī)物，非常迅速地消滅水中的病原體 和藻類等等，去除無機(jī)物質(zhì)，并且對水分進(jìn)行最高程度的還原。

臭氧的消毒作用幾乎不會受到 原水的 pH 值和水溫的影響，但是其也具有一定程度的選擇性，例如很多青霉菌和率霉菌對于 臭氧都存在一些抗性，導(dǎo)致需要較長時間才能將其消滅。在飲用水消毒中使用臭氧，水的外觀 顏色和渾濁程度都會對滅菌效果造成影響，目前來看，無機(jī)物和有機(jī)物氧化分解上，臭氧將會 發(fā)生很大的作用。臭氧在去除微生物和藻類等有機(jī)物產(chǎn)生的味道具有良好的效果，并且和液氯 和二氧化氯相比嗎，其具有更好的脫色能力。使用臭氧進(jìn)行消毒還能對小顆粒電荷的大小和性 質(zhì)進(jìn)行改變，讓帶電的小顆粒不斷聚集。臭氧的氧化過程中還可以通過其為絮凝作用，提高整 個混凝效果。臭氧可以運(yùn)用較少的劑量就起到較好的消毒效果，并且可以很快地產(chǎn)生作用，不 會產(chǎn)生甲烷等有害物質(zhì)。對于很多頑強(qiáng)病菌的殺滅作用也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于液氯，但其問題在于臭氧在 水中分解很快，無法在水中長期維持殺毒作用，所以經(jīng)常會投入一定的液氯或者二氧化氯來進(jìn) 行持續(xù)消毒。臭氧可以將水中很多不容易降解的大分子直接化解為小分子，并且發(fā)揮其氧化作 用，給水中增加溶解氧，方便后續(xù)進(jìn)行生物處理。但是由于其造價(jià)稍微昂貴，所以不可能向水 中投放過多的臭氧，其氧化效果并不是特別徹底，如果后續(xù)處理工序中出現(xiàn)問題，也會導(dǎo)致甲 烷等有害物質(zhì)，這種情況應(yīng)該盡量避免，因?yàn)槌粞跻埠茈y將三氯甲烷進(jìn)行去除。

1.2 關(guān)于臭氧的制備方式 龍?jiān)雌诳W(wǎng) 現(xiàn)在制備臭氧主要有以下幾種方式，無聲放電法、放射法、電解法以及紫外線法。在凈水 廠的應(yīng)用中大多采用無聲放電法來進(jìn)行處理。 將氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧首先需要大量的能量進(jìn)行無聲放電，把氧氣中的氧分子進(jìn)行裂解，成為 氧原子。在進(jìn)行裂解之后，再將這些原子合稱為臭氧分子。而在整個反應(yīng)過程中有些臭氧會還 原成氧氣。上述反應(yīng)都存在一定程度的可逆性，生成的臭氧也經(jīng)常會還原成氧氣，所以這種制 備方式僅僅可以產(chǎn)生一部分臭氧，在這種情況下來說，我們生產(chǎn)處來的臭氧并非是純臭氧氣， 而是含有一定濃度臭氧的空氣。 1.3 在臭氧使用中存在的問題 正常來說，臭氧的投放量不會太大，所以不可能將所有的有機(jī)物都處理掉。另外即便投放 量足夠，也會大致其他物質(zhì)出現(xiàn)，這就給有機(jī)物礦化帶來了困難，給臭氧的分解帶來阻礙，很 多中間產(chǎn)物都無法氧化，例如乙醇、乙酸等等。另外臭氧對于氨氮的去除作用十分有限，氯化 物氧化效果較差。 臭氧在進(jìn)行污水處理的時候可能會產(chǎn)生一些不飽和的醛，這是有毒物質(zhì)，對人體影響很 大。如果水中溴離子過多硫化氫檢測儀，就會由于其氧化作用而形成溴酸二氧化氯水中，進(jìn)而產(chǎn)生消毒副產(chǎn)品。溴離子還 可以被氧化成為溴酸鹽離子，導(dǎo)致水質(zhì)的突變，有利于細(xì)菌的再度繁殖，所以在運(yùn)用臭氧進(jìn)行 消毒的時候往往要投入氯氣或者氯胺來進(jìn)行繼續(xù)消毒。

雖然臭氧消毒有以上毒作用，但是正常來說由于其濃度很低，所以不會產(chǎn)生太大的毒性， 所以當(dāng)前來看，臭氧消毒作用比氯氣要好一些。 2 關(guān)于二氧化氯 2.1 二氧化氯的消毒機(jī)理和優(yōu)勢 二氧化氯也存在較強(qiáng)的氧化性，經(jīng)常作為強(qiáng)氧化劑來使用，但是其氧化作用的發(fā)生也具有 一定程度的選擇性。二氧化氯的氧化能力大約為液氯的 2.5 倍，對于水中的病原菌和病毒藻類 等等具有很好的殺滅作用，和氯氣不一樣的是 pH 值不會對其消毒作用造成特別大的影響，其 原因是氯氣通過次氯酸消毒，而二氧化氯直接通過自身來達(dá)到消毒效果。二氧化氯不和氯胺反 應(yīng)，所以即便水中的氯胺含量較高，其殺毒作用也十分明顯。雖然隨著水溫升高，二氧化氯在 水中的溶解度會降低，但是其在高水溫下會起到更好的殺菌效果。二氧化氯可以在整個供水體 系中存在很久，所以持續(xù)消毒效果很好二氧化氯水中，比臭氧和氯氣更強(qiáng)。二氧化氯物質(zhì)具有很好的脫色效 果，去味效果也非常突出。二氧化氯消毒作用幾乎不會產(chǎn)生甲烷有毒物質(zhì)。 2.2 使用二氧化氯存在的問題 二氧化氯加入水中后，會有 50%～70%轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸扰c三氧化氯。很多實(shí)驗(yàn)表明三氧化 氯對血紅細(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。

二氧化氯氧化分解 龍?jiān)雌诳W(wǎng) 有機(jī)物具有較強(qiáng)的選擇性。它能氧化去除水中的鐵、錳氰化物、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。因此在使用二氧化氯時要十分注意安全。一 般在二氧化氯制備系統(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。二氧 化氯儲存要低溫避光；二氧化氯車間禁用火種， 設(shè)良好的通風(fēng)換氣設(shè)備。 3 結(jié)論 二氧化氯和臭氧二者都是非常有效果的消毒劑，水質(zhì) pH 值的變

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