余氯是怎么用來消毒的余氯的檢測

來源：http://www.ssygc.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2018-08-01

　　廢水中含有數(shù)量龐大、種類繁多的微生物群，這些微生物有些是無害的，但相當(dāng)部分是致病菌。人們所關(guān)心的生活污水中的生物體包括腸道細(xì)菌、病毒以及原生動(dòng)物胞囊等。消毒是滅活這些致病生物體的基本方法之一。污水消毒的方式有氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外線輻射等。選擇適當(dāng)?shù)南緞┑臉?biāo)準(zhǔn)為：(1)在正常操作條件下具有滲入并破壞傳染性微生物的能力;(2)安全可靠，便于處理、儲(chǔ)存、運(yùn)輸;(3)消毒后不存留有毒性、致畸性或致癌性化合物;(4)投資可行且運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，為了保護(hù)城市水環(huán)境，對城市污水處理廠尾水消毒的要求將越來越高[1]。且在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，由于氯消毒效果可靠、價(jià)格便宜，還將是尾水消毒最重要的方法。

　　1 氯消毒技術(shù)與余氯的毒性

　　1.1 污水氯消毒的原理

　　向水中加人液氯或者次氯酸鹽(如NaCl0)溶液消毒時(shí)，在水中發(fā)生如下反應(yīng)：

　　Cl2+H20 H0Cl+H++Cl-

　　OCI-+H20H0Cl+0H-

　　H0Cl、OCI一之和稱做有效自由氯，其中以HOCI消毒效果最好。排入水體時(shí)，氯會(huì)和水中的氨氮、有機(jī)氮反應(yīng)生成消毒效果較差的無機(jī)氯胺和有機(jī)氯胺，稱做化合氯?？傆嗦仁侵赣行ё杂陕群陀行Щ下戎?。

　　氯的消毒效果受接觸時(shí)間、投加量、水質(zhì)(含氮化合物濃度、SS濃度)、溫度、pH以及控制系統(tǒng)的影響。

　　1.2 余氯的毒性

　　氯對致病微生物有很強(qiáng)的滅活作用，因而被廣泛用于許多污水處理廠。然而，在氯化消毒殺滅水中病原微生物的同時(shí)，氯與水中的有機(jī)物反應(yīng)，產(chǎn)生有誘變致癌作用的消毒副產(chǎn)物如THMs(三鹵甲烷)等，THMs長期存在于水體，對人類和水生生物產(chǎn)生長期毒性影響。關(guān)于飲用水氯消毒副產(chǎn)物毒性的研究，國內(nèi)外已有大量報(bào)道[2-3]，污水消毒后的尾水排入水體或作為回用水時(shí)，雖然因?yàn)樗|(zhì)與飲用水有所不同，但所形成的消毒副產(chǎn)物對水體造成的潛在危害也是極大的。尾水氯消毒后，將含有一定濃度的余氯，直接排入水體，無論其是化合性或游離性余氯都將對魚類或水生生物造成毒性影響。研究表明，由于魚類不同，對氯的敏感性也不一樣，一般是在0.1～0.001mg/L之間。水中余氯量只有0.014~0.029 mg/L時(shí)，金魚接觸96 h后，就會(huì)有50%死亡。水生無脊椎動(dòng)物對氯的耐受力變化不如魚類那么大，96 h的半致死量一般是0.1 mg/L。大型水蚤耐受氯的繁殖限度為0.005 mg/L，當(dāng)氯達(dá)到0.014 mg/L時(shí)即行死亡。當(dāng)水中余氯為0.65～10.1 mg/L時(shí)，藻類只與其接觸5～10 min(立即脫氯)，但生長依然受到了明顯生植物僅接觸幾秒鐘也會(huì)使其長時(shí)間受到抑制?？梢娐葘λ鷦?dòng)植物的影響很大。根據(jù)美國國家環(huán)保局的規(guī)定，在尾水排入的水體中，總余氯的標(biāo)準(zhǔn)為小于0.16~mol/I(0.011mg/L，以Cl計(jì))。

　　2 余氨的控制—— 脫氯技術(shù)進(jìn)展

　　為了保護(hù)水中生物體免受消毒尾水中余氯的毒性影響，必須對排入水體的尾水余氯量進(jìn)行嚴(yán)格控制，為滿足美國國家環(huán)保局對尾水余氯的標(biāo)準(zhǔn)，美國許多污水處理廠安裝了脫氯設(shè)施。

　　脫氯工藝將氯化消毒后廢水中的總余氯去除，使尾水中余氯和消毒副產(chǎn)物的潛在毒性最小。典型的脫氯工藝是添加過量的二氧化硫等還原性藥劑(如亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉、焦亞硫酸鈉)。另外，活性炭也是一種較好的脫氯劑。幾種常用脫氯劑抑制。當(dāng)水中余氯大于0.45 mg/L，浮游水的比較見表1。

　　表1脫氯劑對比分析

　　脫氯劑 反應(yīng)方程式 沒去除1份氯需要的藥劑量 說明 應(yīng)用情況

　　二氧化硫(SO2) SO2+CL2+H2O=2HCL+H2 SO4 0.96 二氧化硫氣體有毒，實(shí)用中應(yīng)注意危險(xiǎn) 在美國作為主要的脫氯劑得到應(yīng)用

　　亞硫酸鈉(Na2SO3) Na2SO3+CL2+H2O=2HCL+Na2SO4 1.77 脫氯后過量的藥劑排入水體后，消耗溶解氧，造成水體缺氧 在美國應(yīng)用于生產(chǎn)

　　硫代硫酸鈉(Na2S2O3) Na2S2O3+4CL2+H2O=2HCL+2NaHSO4 0.56 Na2S2O3·5H2O比Na2S2O3在水腫溶解更快，較為便宜 在溫哥華地區(qū)廣泛實(shí)用

　　活性炭 C+2CL2+2H2O=4HCL+CO2 0.085 工藝造價(jià)昂貴，僅在出水要求很高時(shí)實(shí)用 醫(yī)院污水消毒中有采用

　　通常認(rèn)為，脫氯反應(yīng)是瞬時(shí)發(fā)生的，因而水中不會(huì)再有余氯。然而有研究表明，亞硫酸鹽的脫氯反應(yīng)是分兩步進(jìn)行的：00%的氯在與亞硫酸鹽接觸的前2 min內(nèi)被去除，另外1O 的脫氯反應(yīng)速度緩慢，反應(yīng)常數(shù)大約為0.026/min。George R Helz等人對兩座污水廠的試驗(yàn)表明，含四價(jià)硫元素(s(IV))的藥劑的脫氯工藝去除了87% ～98%的余氯，但其余2%～13%的余氯不僅減少的極為緩慢，也大大超出了美國國家環(huán)保局的標(biāo)準(zhǔn)。由動(dòng)力學(xué)依據(jù)推斷，組成這些抗S(IV)的余氯的成分可能是被氯化的有機(jī)氯胺，它們具有很強(qiáng)的憎水性，對受納水體的生物體十分有害。因?yàn)槊撀人巹?biāo)準(zhǔn)檢測方法的干擾，過去人們一直忽略了這些抗S(IV)的余氯。有機(jī)氯胺的存在，不僅使消毒效果變差，還影響了脫氯過程的進(jìn)行，使得脫氯效果無法達(dá)到預(yù)期目的。因此，國外很多學(xué)者開展了關(guān)于控制尾水中有機(jī)氯胺含量和脫氯機(jī)理的深入研究。

　　美國國家環(huán)保局從1990年開始要求城市污水廠在殘留余氯方面達(dá)到以下標(biāo)：氯消毒池末端和脫氯后氯的殘留量要分別達(dá)到1.O0mg/L以上和0.10mg/L以下。由于脫氯過程脫氯劑的投加量與廢水的流量和余氯量密切相關(guān)，為達(dá)到這一目標(biāo)需要進(jìn)行以下操作：(1)測定廢水流量和氯消毒池末端殘留余氯;(2)計(jì)算出所需次氯酸鈉(或液氯)的投加量，以滿足氯消毒池末端所要求的余氯量;(3)計(jì)算出所需還原劑(SO 等)的投加量，以滿足脫氯池末端對余氯量的要求;(4)進(jìn)行次氯酸鈉和還原劑的投加;(5)盡可能快地重復(fù)上述步驟[4]。

　　為了節(jié)省化學(xué)藥劑的投加量并使過程控制條件最優(yōu)化，在氯消毒/脫氯過程中采用自動(dòng)控制系統(tǒng)正逐漸受到重視。

　　3 結(jié)束語

　　氯消毒產(chǎn)生的副產(chǎn)物對水生環(huán)境產(chǎn)生長期的毒性影響，為了保護(hù)水生物，必須對消毒尾水進(jìn)行脫氯處理，國家應(yīng)盡早建立起一套完整的城市污水二級處理廠出水水質(zhì)的細(xì)菌總數(shù)及余氯量的標(biāo)準(zhǔn)體系，通過法律法規(guī)的要求，使污水處理廠出水水質(zhì)得以保障。關(guān)于脫氯處理的手段、動(dòng)力學(xué)研究、工藝控制研究有待進(jìn)一步開展[5]。

　　參考 文 獻(xiàn)

　　[1]WHO.W0rld water project.W0rld Health Or—ganization，1996

　　[2]USEPA.Wastewater Technology Fact Sheet Chlorine Disinfection.USEPA.1999，832-F-99—062

　　[3]Douglas Reed.Selecting Alternatives Chlorine.Pollution Engineering.1998.30(9)：48～51

　　[4]陳堯，王向東.紫外線消毒技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用.重慶環(huán)境科學(xué)，2001，23(3)：49～51

　　[5]曹瑞鈺.氯消毒機(jī)理、危害及脫氯.中國給水排水，1995，11(4)：36~39

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