稳定型ClO_2杀菌灭藻剂技术与应用_郭全平

稳定型ClO2杀菌灭藻剂技术与应用郭全平，吴怀武，张广忠（淮南市蔚蓝水处理技术有限公司，安徽淮南232008）［摘要］阐述了稳定型ClO2杀菌灭藻剂的特点、生产方法及其在环保方面的应用，指出稳定型ClO2在工业循环水、中水回用、污水处理等方面具有广阔的应用前景。［关键词］稳定型ClO2；杀菌灭藻；工业循环水［中图分类号］TQ455.1［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2011）01-0091-02随着环保意识的增强，人们对饮用水和工业用水的安全性提出了更高的要求。2006年修订的《生活饮用水卫生标准》对饮用水中的致癌有机物微囊藻毒素和多环芳烃等的含量进行了限制，促使许多大中城市的水厂开始采用稳定型ClO2杀菌灭藻剂进行消毒。而随着我国《食品卫生安全法》和《消毒剂产品生产企业卫生规范》两个强制性法规的实施，化工、钢铁、电厂等企业用水大户也不得不考虑使用性能更加稳定、对环境危害更小的杀菌灭藻剂。稳定型ClO2杀菌灭藻剂成为取代易致癌的液氯杀菌灭藻剂的首选产品，市场应用前景巨大。1稳定型ClO2的特点稳定型ClO2是一种优良的消毒剂和强氧化剂，由于它不与水中的有机物发生氯代反应，不生成对人体有害的“三致”物质，且消毒效果好、适用pH范围广，对病毒有强力杀灭作用，因此在工业循环水处理、饮用水水处理、废水处理等领域中被广泛应用。在工业循环水系统中使用稳定型ClO2杀菌灭藻剂，不仅能强力杀菌，而且对控制藻类和黏泥十分有效，并可减少使用氯气时常出现的管路生锈、堵塞等现象，目前稳定型ClO2作为杀菌灭藻剂在冷却水处理剂市场中处于优势地位。2ClO2的制备方法1811年H.Davey首次人工制备了ClO2，20世纪80年代该产品进入我国市场。ClO2的制备方法分为电解法和化学法两类。2.1电解法电解法制备ClO2所用的电解液有食盐溶液、亚氯酸盐溶液及氯酸盐溶液。以食盐和亚氯酸盐溶液制备ClO2是基于Cl-和ClO2-的电解氧化；以氯酸盐溶液制备ClO2是基于ClO3-的电化反应。采用电解法制备ClO2时会同时产生ClO2、Cl2、O3和H2O2等气体，ClO2在其中所占的体积分数约为10%～20%。使用时将ClO2等混合气体通过水射器吸入水中，混合后送入水池。由于电解法设备复杂、成本较高，且产气量不稳定、设备故障率高，因此其在国内的应用逐年减少。2.2化学法化学法制备ClO2主要以氯酸盐和亚氯酸盐等为原料，所用设备简单、价格较低且性能稳定，因而被普遍采用。依原料的不同，主要分为NaClO3-NaCl-H2SO4法，NaClO3-HCl法，NaClO3-CH3OH-H2SO4法，NaClO3-SO2法，NaClO2-Cl2法和NaClO2-HCl法。3稳定型ClO2杀菌灭藻剂的应用3.1稳定型ClO2在工业循环水系统中的应用稳定型ClO2相对不活泼，安全系数较高，操作人员容易防范。但应用在工业循环水系统时，应注意其与阻垢剂、缓蚀剂的配伍性。若配合不当，不仅杀菌灭藻效果不明显，还可能对系统的缓蚀、阻垢造成影响。ClO2在具有较高的pH、含氮量和有机物含量的循环水系统中使用时优势明显。这是因为ClO2的杀菌效果受pH的影响较小，它可在较宽的pH范围内保持稳定的杀菌作用。在较高的pH下，ClO2不会与氨及其他有机物反应从而降低其有效含量，对常用的缓蚀阻垢剂影响小，且杀菌作用持久。图1是安徽淮化集团的循环冷却水系统使用的ClO2处理工艺流程。实际运行结果表明：ClO2投加质量浓度为70～110mg/L时，对不锈钢和铜基本无腐蚀，20～70mg/L时对碳钢基本无腐蚀，所以当ClO2在循环第31卷第1期2011年1月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．31No．1Jan．，201191水中的质量浓度低于80mg/L时不会对设备造成腐蚀。图1工业循环冷却水处理工艺流程3.2稳定型ClO2在中水回用中的应用我国是水资源严重缺乏的国家，城市缺水已经影响到居民的正常生活和城市发展，因此处理各类生活污水并用于冲厕、绿化、洗车（即中水回用）已成为必然。按照《生活杂用水水质标准》（CJ/T48—1999）中的各项要求，其中管网末梢游离余氯的质量浓度≥0.2mg/L，总大肠菌群<3L-1。而污水经生化处理后的生化指标一般远远超过该标准，加药消毒成为必需工艺，采用ClO2作为消毒剂时的投加质量浓度一般为10～15mg/L，常见的处理工艺见图2。图2中水消毒处理工艺由于中水处理后回用的用途不同以及来水时水量变化较大等原因，为保持清水池中的余氯浓度恒定，宜采用定比流量投加方式或余氯在线控制方式。3.3稳定型ClO2在二次供水系统中的应用根据二次供水系统的特点，可选择在地下蓄水池或高位水箱两个不同位置投加ClO2。选择在地下蓄水池投加时，