王 強(qiáng),陳 璐,趙 攀

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司第二能源總廠，安徽馬鞍山 243000）

1 引言

水是人類賴以生存的不可替代的物質(zhì)，天然水中都不同程度地含有病原微生物或其它污染物質(zhì)，因此作為飲用水必須對(duì)其進(jìn)行處理。長(zhǎng)期以來(lái)，氯消毒一直是給水處理工藝中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，但隨著水源污染的加劇及水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)的提高，發(fā)現(xiàn)某些源水經(jīng)氯氣消毒后，在其出水中檢測(cè)出了三氯甲烷等多種致癌或可誘發(fā)癌變的有機(jī)物，這使人們對(duì)氯消毒的安全性產(chǎn)生了懷疑。

二氧化氯于1944年應(yīng)用于飲用水的消毒、脫色、除臭，二氧化氯處理飲用水中則不會(huì)產(chǎn)生三氯甲烷等氯化副產(chǎn)物，80年代后期，二氧化氯作為食品消毒劑和飲用水殺菌劑得到了美國(guó)農(nóng)業(yè)部(USDA)和美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(FDA)的認(rèn)可，1987年美國(guó)FDA批準(zhǔn)作為食品加工設(shè)備的消毒劑。世界衛(wèi)生組織(WHO)承認(rèn)，該物質(zhì)完全沒(méi)有致癌、致畸性、致突變作用，排在安全消毒方法的首位，屬A1級(jí)產(chǎn)品，二氧化氯已成為國(guó)際上公認(rèn)的氯系消毒劑最理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。我國(guó)在水處理中應(yīng)用二氧化氯起步較晚，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的日益強(qiáng)大，人們對(duì)健康安全標(biāo)難要求的提高，二氧化氯作為液氯的替代品用于飲用水消毒的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。

2 二氧化氯與氯氣的應(yīng)用比較

我們以某鋼鐵廠新老區(qū)在飲用水消毒方面的不同進(jìn)行比較，其中新區(qū)采用的是傳統(tǒng)的氯氣消毒及配套裝備，老區(qū)改造后采用的是二氧化氯消毒及配套設(shè)備。

2.1 設(shè)備裝置安全性比較

新區(qū)使用的氯氣是由裝在氯瓶中的液氯汽化形成的，其中建有自動(dòng)加氯裝置及氯氣泄露吸收裝置，且為單獨(dú)無(wú)人職守房間，房間裝有報(bào)警和攝像裝置，信號(hào)進(jìn)中控室，該系統(tǒng)對(duì)氯瓶安全性要求極高，一旦氯瓶發(fā)生泄漏，余氯吸收裝置自動(dòng)啟動(dòng)，但很難將大量氯氣吸收，部分還是存在外逸可能，而且人員需帶呼吸器進(jìn)入處理，操作不方便、并存在人員接觸的安全隱患，從投運(yùn)至今已發(fā)生兩次氯氣泄露的險(xiǎn)肇事故。

老區(qū)使用的二氧化氯是采用2%的ClO2穩(wěn)定液和以鹽酸為主體成分的活化液在發(fā)生器酸化后產(chǎn)生的二氧化氯氣體通過(guò)水射器輸入到清水池中，實(shí)施殺菌消毒。由于盛裝穩(wěn)定液和活化液的藥桶是分開(kāi)密閉的，發(fā)生器及輸入管線也是處于密閉狀態(tài)，穩(wěn)定液ClO2濃度只有4%左右，大大低于30%爆炸下限，因此爆炸危險(xiǎn)性主要集中在密閉的發(fā)生器及管線之中。輸出氣體管線通常在DN32以下，使用的材質(zhì)為PPR管線或膠塑軟管，因此發(fā)生嚴(yán)重后果的可能性極少。發(fā)生器作為產(chǎn)生ClO2的主體設(shè)備，體積較小，一般控制在0.25 m3以下，且設(shè)有穩(wěn)定液和活化液的流量控制閥門(mén)，正常情況下產(chǎn)生的ClO2濃度將遠(yuǎn)低于爆炸下限。

2.2 消毒效果比較

為比對(duì)二氧化氯與氯氣的消毒效果，我們?nèi)圆捎媚充撹F廠老區(qū)和新區(qū)同一時(shí)間段一個(gè)月的生活水水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果作為參照，見(jiàn)表1。

從表1中，可以看出，二氧化氯的殺生效果較氯氣好，且投加量相對(duì)偏少。

表1 二氧化氯與氯氣消毒效果數(shù)據(jù)對(duì)照表

2.3 飲用水安全性比較

氯氣消毒雖然可以消滅活水中大量的細(xì)菌和病毒，但它使飲用水中有機(jī)物發(fā)生氯代,生成上百種影響人體健康的有機(jī)氯衍生物,有強(qiáng)烈的致癌作用，同時(shí)使人產(chǎn)生味覺(jué)、嗅覺(jué)不適感。

二氧化氯作為水處理消毒劑，與氯氣相比主要有如下優(yōu)點(diǎn)：

a、二氧化氯能直接氧化水中的腐殖酸或黃腐酸等天然有機(jī)物，不與其生成三鹵甲烷等氯化物，能大大降低消毒水中三鹵甲烷等氯化消毒副產(chǎn)物的含量。

b、二氧化氯與氯氣不同，在水中不發(fā)生水解，不與水中的氨氮反應(yīng)，因此其殺菌效率不受水中pH值和水中氨氮濃度的影響。

c、二氧化氯能有效地氧化去除水中的藻類、酚類及硫化物等有害物質(zhì)，對(duì)這些物質(zhì)造成的水的色、嗅和味，具有比氯氣更佳的處理效果，出水水質(zhì)更好。

d、二氧化氯能有效殺滅水中的部分病毒和孢子等，而用氯氣消毒殺滅上述因子效果較差。

e、二氧化氯較氯氣在水中能維持較長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)殺菌能力。

3 不足和改進(jìn)

在使用二氧化氯消毒時(shí)，當(dāng)二氧化氯的穩(wěn)定液等藥劑成分超標(biāo)或流量控制裝置失效，則ClO2含量就可能出現(xiàn)不足或超量，ClO2含量不足，則影響殺菌消毒效果；而在超出正常需要消毒量時(shí)，如超出量有限，則不會(huì)發(fā)生爆炸；如超過(guò)溶液中爆炸上限或發(fā)生器及管線等有足夠泄漏量，遇明火、高溫等均會(huì)引起爆炸。從減輕事故破壞程度考慮，可在發(fā)生器上增加護(hù)罩，以控制爆炸時(shí)的碎片飛出，進(jìn)一步提高安全性。

4 結(jié)論

綜上所述，使用二氧化氯消毒在設(shè)備裝置及操作、飲用安全性方面要優(yōu)于氯氣，在消毒效果方面兩者的差別不是很明顯，但二氧化氯產(chǎn)生的負(fù)作用較氯氣消毒大為減少，二氧化氯作為飲用水系統(tǒng)中的殺菌劑，效果明顯優(yōu)于氯氣，它具有殺菌廣譜，投加量小，藥效維持時(shí)間長(zhǎng)、不產(chǎn)生抗藥性、消毒費(fèi)用低，其在飲用水處理應(yīng)用方面具有先進(jìn)性、必要性、安全可靠性和實(shí)際可能性，通過(guò)在實(shí)踐中不斷地改進(jìn)和完善，使用二氧化氯替代氯氣消毒提高生活水生產(chǎn)的安全性必將會(huì)取得滿意的效果。

[1]Aieta E,Berg J D.A review of chlorine dioxide in drinking water treatment［J］.AWWA,1986，78(6)：62-72.

[2]黃君禮，李海波，王麗，等.二氧化氯的發(fā)生技術(shù)［J］.環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，1997，5(2)：55-60.

[3]秦忠茂.二氧化氯應(yīng)用于農(nóng)村水廠水質(zhì)消毒的研究［J］.環(huán)境與健康，1998，15(5)：120-121.