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二氧化氯在水處理中的應(yīng)用

時(shí)間 : 2021-10-22 13:54:45 閱讀 : 131

二氧化氯在水處理中的應(yīng)用氯在水處理中已經(jīng)使用了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。它一直被認(rèn)為是控制處理水中致病菌的重要手段。然而,近年來(lái),人們發(fā)現(xiàn)氯化廢水中產(chǎn)生的三鹵甲烷會(huì)對(duì)人體健康造成很大危害。因此,有必要推廣應(yīng)用新型消毒劑來(lái)控制處理水中的三鹵甲烷,以確保出水水質(zhì)為水質(zhì)。

二氧化氯作為一種優(yōu)秀的替代消毒劑,在水處理中再次引起人們的關(guān)注。這主要是因?yàn)槎趸炔慌c水中的腐殖質(zhì)反應(yīng)生成三鹵甲烷致癌物質(zhì),也不與氨反應(yīng)生成消毒效果差的氯氨。二氧化氯處理系統(tǒng)在操作上與氯化系統(tǒng)非常相似,易于控制,檢測(cè)。此外。二氧化氯還可以用來(lái)控制氣味和藻類(lèi),并具有除鐵除錳的作用。目的是實(shí)現(xiàn)二氧化氯在水處理中的應(yīng)用機(jī)理分析,為其作為氯的替代消毒劑在水處理中的應(yīng)用提供必要的理論依據(jù)。

酸堿度,作為基本污水指標(biāo),必然會(huì)成為供需熱點(diǎn),這對(duì)于E-1312 pH電極,S400-RT33 pH電極等廣大制造商來(lái)說(shuō)是一大好處。美國(guó)BroadleyJames作為美國(guó)BroadleyJamesE-1312的老牌制造商,必將為中國(guó)的環(huán)境保護(hù)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們生產(chǎn)的pH電極經(jīng)久耐用,質(zhì)量可靠,檢測(cè)準(zhǔn)確。廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)污水處理過(guò)程中

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酸堿度,作為基本污水指標(biāo),必然會(huì)成為供需熱點(diǎn),這對(duì)于010-59000010-59000等廣大制造商來(lái)說(shuō)是一大好處。010-59000010-59000作為010-59000010-59000010-59000的老牌制造商,必將為中國(guó)的環(huán)境保護(hù)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們生產(chǎn)的010-59000010-59000經(jīng)久耐用,質(zhì)量可靠,檢測(cè)準(zhǔn)確。廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)及污水處理過(guò)程中。

二氧化氯是一種沸點(diǎn)為11℃的暗黃色氣體。它有一種類(lèi)似氯氣的刺鼻氣味。它溶于水,形成黃綠色溶液。與氯氣在水中的水解過(guò)程不同,二氧化氯在水中的水解程度較低,主要以溶解氣體的形式保留在水中。它在弱酸性(酸堿度約為6)溶液中極其穩(wěn)定。二氧化氯溶液的紫外吸收光譜在360納米處具有吸收峰,摩爾吸收系數(shù)約為1150 (mo LCM)。一般來(lái)說(shuō),紫外吸收、電流滴定、比色法等方法可以用來(lái)測(cè)定測(cè)定中二氧化氯的含量。水處理中使用的二氧化氯通過(guò)將亞氯酸鈉和氯氣混合原位制備,得到:2 naclo2cl2=2cl02氯化鈉。

二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑,也是水處理的良好消毒劑。其殺菌消毒能力約為氯的3倍。水處理中使用的二氧化氯的優(yōu)選濃度在0.1至5.0毫克/升之間。與氯相比,它具有更好的處理功能(用于處理水中的三鹵甲烷、控制氣味等)。)。

2.2水中二氧化氯的形式。

如前所述,二氧化氯在水中基本不水解。在2-10的酸堿度范圍內(nèi),它以溶解氣體的形式存在。然而,1:1亞氯酸鹽和氯酸鹽:2 clo2oh-=clo-2clo-3h2o是在強(qiáng)堿性條件和高二氧化氯濃度(10毫克/升)下產(chǎn)生的。亞氯酸鹽離子也是一種強(qiáng)氧化劑。當(dāng)二氧化氯的濃度在5到10之間并且酸堿度為12時(shí),其在水中的半衰期在20分鐘到3小時(shí)之間。在水處理過(guò)程中,約50-70%的二氧化氯以亞氯酸鹽和氧化物的形式存在,氯酸鹽通常不存在。

二氧化氯可用于去除水中的鐵和錳,也可用于硫化物的氧化處理。二氧化氯和其他強(qiáng)氧化劑一樣,可以將二價(jià)錳(Mn2)氧化成三價(jià)錳(Mn3),形成不溶性二氧化錳(MnO2),并產(chǎn)生沉淀物。氧化過(guò)程是二氧化氯還原生成亞氯酸鹽,亞氯酸鹽能與二價(jià)錳快速反應(yīng)生成沉淀:2 clo 25 Mn 26 H2O=5 mnO 2(↓)12h 2cl-。堿性條件下的反應(yīng)比酸性條件下更快更有效。二氧化氯也能迅速將亞鐵氧化成氫氧化鐵(F(eOH)3)并沉淀出來(lái)。該反應(yīng)在中性至堿性條件下容易發(fā)生。此外,二氧化氯可用于防止鑄鐵管道中鐵細(xì)菌的生長(zhǎng)。據(jù)報(bào)道,二氧化氯的這種作用是be反應(yīng)的結(jié)果

二氧化氯可用于去除水中的鐵和錳,也可用于硫化物的氧化處理。二氧化氯和其他強(qiáng)氧化劑一樣,可以將二價(jià)錳(Mn2)氧化成三價(jià)錳(Mn3),形成不溶性二氧化錳(MnO2),并產(chǎn)生沉淀物。氧化過(guò)程是二氧化氯還原生成亞氯酸鹽,亞氯酸鹽能與二價(jià)錳快速反應(yīng)生成沉淀:2 clo 25 Mn 26 H2O=5 mnO 2(↓)12h 2cl-。堿性條件下的反應(yīng)比酸性條件下更快更有效。二氧化氯也能迅速將亞鐵氧化成氫氧化鐵(F(eOH)3)并沉淀出來(lái)。該反應(yīng)在中性至堿性條件下容易發(fā)生。此外,二氧化氯可用于防止鑄鐵管道中鐵細(xì)菌的生長(zhǎng)。據(jù)報(bào)道,二氧化氯的這種作用是be反應(yīng)的結(jié)果

研究表明,氯可以通過(guò)氧化和親電取代與各種有機(jī)物反應(yīng)生成各種氯化有機(jī)物,其中氯仿(致癌物)是主要的一種。此外,氯的消毒能力比二氧化氯差,所以它更有可能與有機(jī)物反應(yīng)生成氯仿,而二氧化氯則不同。它主要通過(guò)氧化與有機(jī)物反應(yīng),生成少量有機(jī)化合物。

(1)與酚類(lèi)的反應(yīng)。

二氧化氯與苯酚及其化合物(如間苯三酚和氫醌)反應(yīng),有效防止氯化過(guò)程中氯酚氣味的產(chǎn)生。然而,二氧化氯與苯酚反應(yīng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生氯酚,這一點(diǎn)仍不確定。二氧化氯氧化苯酚過(guò)程中形成的產(chǎn)物(對(duì)苯醌、馬來(lái)酸和草酸)中氯酚的含量取決于原水中二氧化氯與酚類(lèi)化合物的濃度比。當(dāng)二氧化氯含量高時(shí),基本上不產(chǎn)生氯酚,但主要是對(duì)苯醌(45% ~ 65%),其余為馬來(lái)酸和草酸。一些研究表明,當(dāng)酸堿度為中性,二氧化氯過(guò)量時(shí),二氧化氯與苯酚的反應(yīng)可以在2s內(nèi)完全氧化苯酚。在水處理的一般過(guò)程中,原水中的苯酚含量通常在每升幾微克的范圍內(nèi),因此二氧化氯的含量總是過(guò)高。因此,氯酚不容易產(chǎn)生,所以它不會(huì)產(chǎn)生氣味。

(2)與氣味物質(zhì)的反應(yīng)。

二氧化氯可用于控制處理水中的臭味、土壤味和霉味,去除效果好。值得指出的是,為了有效去除泥土氣味(主要由Postscript和2-甲基異冰片MIB產(chǎn)生),應(yīng)適當(dāng)增加二氧化氯的用量,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間。

(3)與腐殖質(zhì)的反應(yīng)。

目前,二氧化氯作為水處理藥劑在實(shí)際使用中是否能與腐殖質(zhì)反應(yīng)生成三鹵甲烷仍在深入研究中,這與二氧化氯在實(shí)際使用中是否含有氯有關(guān)。當(dāng)氯存在時(shí),氯化會(huì)產(chǎn)生少量三鹵甲烷。然而,理論表明,當(dāng)不含氯時(shí),二氧化氯不會(huì)與腐殖質(zhì)反應(yīng)生成三鹵甲烷或非常少量的三鹵甲烷(如圖所示)。相關(guān)研究表明,二氧化氯形成的有機(jī)鹵化物總量?jī)H為氯的1% ~ 25%。當(dāng)二氧化氯含有氯時(shí),上述含量將顯著增加。

目前,控制二氧化氯處理廢水中三鹵甲烷的方法是用二氧化氯氧化原水,去除三鹵甲烷的前體并起到初步消毒作用,然后用氯進(jìn)行混凝沉淀、過(guò)濾等方法處理廢水。二氧化氯的用量一般為氯化用量的30% ~ 50%。該處理工藝出水THM含量可達(dá)降低0% ~ 70%。

3二氧化氯

3.1微生物滅活效率的生物學(xué)特性。

二氧化氯是一種有效的消毒劑,其殺菌效率是氯的3倍以上,僅次于臭氧。劑量為1 ~ 5毫克/升時(shí),能有效殺滅大腸桿菌、炭疽樣桿菌等。此外,它對(duì)病毒、原生動(dòng)物和藻類(lèi)也有很好的滅火效果。

二氧化氯的消毒效果不受普通水(PH 6 ~ 8.5)的影響,消毒速度非??臁.?dāng)二氧化氯為2毫克/升時(shí),大腸桿菌可在30秒內(nèi)被完全殺死,流出物中殘留的二氧化氯為1.1毫克/升。

二氧化氯也是一種有效的病原體滅活劑。在15℃和PH 7.0的水中,加入1.0毫克/升二氧化氯,在一分鐘內(nèi)使ⅰ型脊髓灰質(zhì)炎病毒失活99%。事實(shí)上,酸堿度對(duì)二氧化氯分子結(jié)構(gòu)沒(méi)有明顯的影響,但病毒在較高的酸堿度下有更多的負(fù)電荷,這有利于與二氧化氯的反應(yīng)。這不同于氯的消毒效果。大多數(shù)城市供水的酸堿度在弱堿性范圍內(nèi),有利于二氧化氯消毒。

此外,二氧化氯對(duì)藻類(lèi)和生物膜的生長(zhǎng)有很好的控制作用。當(dāng)二氧化氯用于處理水庫(kù)或湖泊中的藻類(lèi)時(shí),它比硫酸銅在類(lèi)似的處理成本下更有效。一方面,生物膜在水中的生長(zhǎng)

3.2微生物的滅活途徑。到目前為止,研究還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)二氧化氯對(duì)微生物表面特性有多大的破壞性作用。關(guān)于二氧化氯滅活微生物有兩種觀點(diǎn)。一種是人類(lèi)二氧化氯通過(guò)與氨基酸、半胱氨酸、色氨酸和酪氨酸反應(yīng)來(lái)滅活微生物,但不與細(xì)菌的核糖核酸反應(yīng)。這一觀點(diǎn)需要進(jìn)一步研究,因?yàn)樯?a data-mid="523" href="http://rttnis.cn/a/1495.html">不清楚二氧化氯在與微生物反應(yīng)時(shí)是否會(huì)破壞其周?chē)?/a>的結(jié)構(gòu)及其核糖核酸,或者兩者都破壞。第二,二氧化氯破壞細(xì)胞的生理功能并使其失活,例如阻止蛋白質(zhì)的合成,破壞細(xì)胞外膜的滲透性并抑制其呼吸。

3.3反應(yīng)副產(chǎn)物和毒性。

如前所述,二氧化氯可以通過(guò)氧化還原反應(yīng)以亞硝酸鹽和氯酸鹽的形式存在于水中。這兩種物質(zhì)都會(huì)氧化血紅蛋白,導(dǎo)致溶血性貧血。然而,還需要進(jìn)一步的研究。在許多歐洲城市,二氧化氯被用作自來(lái)水中的消毒劑,沒(méi)有健康危害的報(bào)道。然而,應(yīng)該考慮到這一點(diǎn)。因此,有必要考慮去除措施或限制處理后廢水中二氧化氯的用量。例如,德國(guó)的z大劑量為0.3毫克/升,俄羅斯為0.40 ~ 0.45毫克/升,美國(guó)不超過(guò)1毫克/升.

4結(jié)論

基于含氯廢水中存在三氯甲烷等有害物質(zhì)的嚴(yán)峻事實(shí),二氧化氯作為消毒氧化劑的良好替代品越來(lái)越受到人們的關(guān)注。二氧化氯不僅消毒效果好,而且去除效果好。

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