二氧化氯处理南方微污染源水研究
摘要:以南方某水库水为研究对象 ,采用二氧化氯和氯的混合液以及二氧化氯溶液进行试验 ,探讨了二氧化氯的静态衰减规律和副产物亚氯酸盐的生成规律.结果表明 ,二氧化氯的消耗主要发生在与水接触的初期 ,随后 ,衰减较好地遵循一级反应动力学方程.亚氯酸盐的生成量分别约为二氧化氯消耗量的 39. 7 %～57. 9 %和 48. 0 %～70. 0 % ,二氧化氯与氯混合液处理微污染源水时亚氯酸盐生成量较低。
关键词:二氧化氯;亚氯酸盐;微污染源水
0 引言
传统的氯消毒工艺会产生氯仿等有机卤代物,其对人体的危害已引起人们的普遍关注 ,因此 ,氯消毒替代品的研究也越来越深入.其中 ,二氧化氯替代氯用于饮用水消毒具有许多优势 【1 ,2】,已受到越来越多的关注.但是二氧化氯也有一定的不足之处 ,二氧化氯消毒副产物亚氯酸盐在人体内作用于红细胞形成正铁血红蛋白 ,导致溶血性贫血.此外 ,有关二氧化氯在水中迁移变化规律的研究也不十分成熟.二氧化氯发生方法主要有化学法和电解法 ,其中化学法发生二氧化氯的技术已趋成熟 【3】.深圳水务集团统计的全国使用二氧化氯净化饮用水的 109家水厂中 ,有83家是使用氯酸钠法的二氧化氯发生器 ,17家是使用亚氯酸钠法的二氧化氯发生器 【4】。
由于发生技术的不同 ,二氧化氯的纯度也就不同.亚氯酸钠 +盐酸发生法产生的二氧化氯纯度一般都在95 %以上 ,而国内水厂用的较多的氯酸钠 +盐酸法产生的实际是以二氧化氯为主体的与氯的混合物 ,二氧化氯纯度在60 %左右.氯和二氧化氯作为水处理中的消毒剂 ,在杀灭水体中的细菌的同时 ,还与水中的有机物、 管网中管壁附着的生物膜和管壁材料等反应.国内外许多学者对氯衰减机理及衰减规律进行了大量研究 ,提出了经验和半经验的氯衰减动力学模型 【3～5】. 二氧化氯做为新兴的消毒剂 ,国外一些学者结合其所在地区的水质条件对二氧化氯的衰减规律和亚氯酸盐的生成规律做了许多研究 【6 ,7】。
针对我国二氧化氯发生器的使用现状 ,结合我国南方微污染源水的特点 ,本试验研究了氯酸钠法和亚氯酸钠法发生的二氧化氯处理南方微污染源水时二氧化氯和氯的静态衰减规律及副产物亚氯酸盐的生成规律 ,以期在使用二氧化氯处理饮用水时,为二氧化氯投加量的确定及亚氯酸盐的控制提供依据。
1 材料和方法
试验用水取自南方某水库,浊度为 6. 0 NTU 左右 ,CODMn为1. 70 mgΠ L ,水温为 26 ℃,pH为 7. 0 ;二氧化氯用氯酸钠加盐酸法和亚氯酸钠加盐酸法制备 ,反应方程式如下:
2NaClO3 + 4HCl = 2ClO2 + Cl2 + H2O
5NaClO2 + 4HCl = 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
取水库水1 L 置于棕色试剂瓶中 ,分别投加不同浓度的氯酸钠法发生的二氧化氯和氯的混合液(二氧化氯占60 % ,氯占23 %)和亚氯酸钠法发生的纯二氧化氯溶液(二氧化氯纯度大于 99 %) ,在不同的反应时间测定二氧化氯、 氯及亚氯酸盐的浓度。
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