湖北黃岡二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)品性質(zhì)
一、性質(zhì)
物理性質(zhì):
①二氧化氯ClO2摩爾質(zhì)量為67.453g/mol是在自然界中*或幾乎*以單體游離原子團(tuán)整體存在的少數(shù)化合物之一。ClO2熔點(diǎn)-59℃,沸點(diǎn)11℃。常溫下是黃綠色或橘紅色氣體,ClO2蒸氣在外觀和味道上酷似lv氣,有窒息性臭味,當(dāng)溶液中ClO2濃度高于30%或空氣中大于10%,易發(fā)生低水平,在有機(jī)蒸氣條件下,這種可能變得強(qiáng)烈。
②二氧化氯不穩(wěn)定、受熱或遇光易分解成氧和氯。
③二氧化lv氣體易溶于水,其溶解度約是Cl2的5倍,溶解中形成黃綠色的溶液,具有與Cl2近似的辛辣的刺激性氣味。
化學(xué)性質(zhì):
①二氧化氯系一強(qiáng)氧化劑,其有效氯是lv氣的2.6倍,與很多物質(zhì)都能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng),二氧化氯腐蝕性很強(qiáng)。
②二氧化氯能與很多無機(jī)和有機(jī)污染物發(fā)生氧化反應(yīng)其中包括鐵、錳、硫化物、qing化物和含氮化物等無機(jī)物以及酚類、有機(jī)硫化物、多環(huán)芳烴、胺類、不飽和化合物、醇醛和碳水化物以及氨基酸和農(nóng)藥等有機(jī)物反應(yīng)。
③在2-30℃內(nèi)測(cè)定亞硝酸鹽和4-甲基酚的阿累尼烏斯圖給出了很好的線性關(guān)系,每升高1℃其表現(xiàn)速率常數(shù)分別增加4%和7%。
二、二氧化氯的消毒機(jī)理及特性
二氧化氯對(duì)微生物的滅活機(jī)理:入微生物體內(nèi),然后破壞微生物體內(nèi)的酶和蛋白質(zhì)以達(dá)到滅活微生物的目的,但二氧化氯對(duì)細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附和穿透能力,特別是在低濃度時(shí)更加突出。二氧化氯主要通過兩種機(jī)理滅活微生物。
一是二氧化氯與微生物體內(nèi)的生物分子反應(yīng)。
二是二氧化氯影響微生物的生理功能。
三、影響二氧化氯消毒效果的因素
1、水溫:與液lv消毒相似,溫度越高,二氧化氯的殺菌效力越大。在同等條件下,當(dāng)體系溫度從20℃降到10℃時(shí),二氧化氯對(duì)隱孢子蟲的滅活效率降低了4%。溫度低時(shí)二氧化氯的消毒能力較差,大約5℃時(shí)要比20℃時(shí)多消毒劑31%~35%。
2、pH值:適應(yīng)范圍寬。ClO2分解是pH和OH-濃度的函數(shù):
當(dāng) pH值>9時(shí)
2 ClO2+2 OH-= ClO2- + ClO3-+H2O (岐化反應(yīng))
3、懸浮物:懸浮物能阻礙二氧化氯直接與細(xì)菌等微生物的接觸,從而不利于二氧化氯對(duì)微生物的滅活。
4、二氧化氯投加量與接觸時(shí)間:
二氧化氯對(duì)微生物的滅活效果隨其投加量的增高而提高,消毒劑對(duì)微生物的總體滅活效果取決于殘余消毒劑濃度與接觸時(shí)間的乘積,因此延長接觸時(shí)間也有助于提高消毒劑的滅菌效果,但出水余量不可過高,否則易產(chǎn)生異味和提高色度。
5、光對(duì)二氧化氯的影響:
二氧化氯化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,見光極易分解,以穩(wěn)定性液體二氧化氯的衰減為例,在二氧化氯初始濃度為1mg/l,衰減時(shí)間為20分鐘,陽光直射、室內(nèi)有光、室內(nèi)無光下的二氧化氯殘余率分別為12.12%(實(shí)測(cè)值)88.55%(實(shí)測(cè)值)99.85%(計(jì)算值)。
四、投加量的一般控制
投加量可分為兩部分:一部分是為了殺滅細(xì)菌除藻類、蚤類、氧化有機(jī)物等而消耗的量,這部分和原水水質(zhì)情況有關(guān),另一部分是剩余量,是為了滿足水在管網(wǎng)中有持續(xù)殺菌能力,現(xiàn)國標(biāo)規(guī)定出口不低于0.1mg/l,但在夏季應(yīng)相應(yīng)提高。在夏季水溫高時(shí)二氧化氯在水中衰減散失的比較快,但不宜過高如果超過0.5mg/l,水在加熱時(shí)產(chǎn)生異味(崔福義)并增加出水廠水的色度,增加亞氯酸鹽、氯酸鹽含量。應(yīng)多點(diǎn)投加充分發(fā)揮二氧化氯在低濃度時(shí)滅活性突出的特點(diǎn)。
五、二氧化氯投加需注意的其它事項(xiàng)
1、因二氧化氯具有遇光分解的特性,如果沉淀池 濾池的采光條件較好,應(yīng)在投加二氧化氯時(shí)在沉淀池和濾池增加避光設(shè)施,否則將會(huì)出現(xiàn)以下情況:
①二氧化氯遇光分解,使二氧化氯不能充發(fā)揮作用,并分解產(chǎn)生亞氯酸鹽 、氯酸鹽。
ClO2+ H2O =ClO2- + ClO3+2H+
②在反應(yīng)池和沉淀池的過渡段、濾池(恒水位工作)滯水區(qū)存在藻、蚤的二次繁殖問題。(二氧氯因自身分解及遇光分解,滯水區(qū)二氧氯濃度很低,藻、蚤類具有趨光性,為二次繁殖提供有利條件。)(夏季在斜板和濾池排水槽及池壁生長苔蘚蟲群落,主要原因也是光。)
③ 由于光照強(qiáng)度的不同使沉淀池,濾池出口余ClO2變化較大,必將影響清水池出口余ClO2的穩(wěn)定性。
2、二次投加后的水,在清水池不宜儲(chǔ)存時(shí)間過長。二氧化氯靜態(tài)衰減結(jié)果表明,二氧化氯濃度降低的大部分(50%--60%)發(fā)生在與水接觸的10min內(nèi),在與水接觸10min后的1天內(nèi),二氧化氯濃度降低了20%--40%。實(shí)際在清水池的衰減速度更快。
3、沉淀池和濾池的負(fù)荷不易過低,防止二氧化氯自身揮發(fā)和分解。
六、ClO2的無機(jī)副產(chǎn)物的產(chǎn)生主要途徑
1)在用ClO2凈化飲用水時(shí),大約有50%~70%參與反應(yīng)的ClO2轉(zhuǎn)化為ClO2—和ClO3—并殘留在水中。
2) 在光和熱的作用下也會(huì)產(chǎn)生ClO2—和ClO3— 。
3)ClO2 的強(qiáng)氧化性在與水中的某些還原物質(zhì)反應(yīng)而形成ClO2— 。
4)ClO2在堿性介質(zhì)中也會(huì)發(fā)生酸化反應(yīng),生成ClO2—和ClO3—。
5)化學(xué)法產(chǎn)生二氧化氯的過程中,由反應(yīng)條件的限制可造成不*反應(yīng)和非定量投加,將會(huì)導(dǎo)制產(chǎn)物中ClO2—和ClO3— 的增加。
七、如何大限度減少無機(jī)副產(chǎn)物量
1)若用氯酸鹽法,可設(shè)法提高反應(yīng)原料的轉(zhuǎn)換效率,探求反應(yīng)的及佳濃度、酸度、溫度、壓力。
2)要做好水源保護(hù)工作,提高二氧化氯應(yīng)用工序之前處理工藝的效率,大程度地降低水體與二氧化氯投加量以及有機(jī)和無機(jī)副產(chǎn)物的生成量。
3)在二氧化氯應(yīng)用工藝階段注意適量投加二氧化氯在滿足氧化和消毒要求的情況下,盡量減少二氧化氯的殘余量,并且不要使二氧化氯暴露在陽光下而分解,同時(shí)注意水體的pH 值等條件,充分發(fā)揮二氧化氯的氧化能力。
八、亞氯酸鹽的去除技術(shù)
在凈水工藝中去除亞氯酸鹽的應(yīng)用技術(shù),基本上都是氧化還原法,還原法包括硫化物,亞鐵和活性炭吸附等還原產(chǎn)物為Cl— 氧化法有臭氧氧化等氧化產(chǎn)物為氯酸性。
九、二氧化氯凈化飲用水的優(yōu)勢(shì)與不足
主要優(yōu)點(diǎn):
①二氧化氯對(duì)病毒的滅活能力比lv氣強(qiáng),特別是對(duì)隱孢子蟲,賈第中的滅活效果好。
②幾乎不產(chǎn)生鹵代消毒副產(chǎn)物。
③二氧化氯能氧化去除鐵、錳、硫化物等,可以提高混凝效果。④可以有效去除由藻類或fubai生物引起的嗅、味、色,有效去除致臭的氯酚類化合物,除臭效果比lv氣好。
⑤適用的水質(zhì)范圍廣,適用pH值范圍大。
主要不足:
①凈化過程中產(chǎn)生亞氯酸鹽和氯酸鹽等副產(chǎn)物。
②發(fā)生器優(yōu)化運(yùn)行控制有一定的難度,運(yùn)行不佳時(shí)容易導(dǎo)致亞氯酸鹽,氯酸鹽等進(jìn)入水體,并由此引起更多副產(chǎn)物問題。
③制造成本比lv氣高。
④二氧化氯氧化能力強(qiáng),易分解,必須現(xiàn)場發(fā)生,使用不夠方便。
十、二氧化氯凈化副產(chǎn)物的危害
二氧化氯副產(chǎn)物主要是ClO2- ClO3- ,而其中ClO2-的作用及強(qiáng),但較lv氣所產(chǎn)生的副產(chǎn)物小的多。
高劑量的二氧化氯 可能會(huì)在人體內(nèi)產(chǎn)生過量氧化氫,將液體中的單質(zhì)碘氧化成活性形成,活性碘會(huì)與胃腸中的有機(jī)營養(yǎng)物結(jié)合成碘化有機(jī)物,從而干擾碘的吸收代謝并抑制其生理活性,抑制甲狀腺素的分泌而導(dǎo)致血清中甲狀腺素的降低,引起胎兒腦質(zhì)增生。當(dāng)飲食中脂肪和鈣的含量較高時(shí),二氧化氯還可使血液中的*濃度升高和增大血小板個(gè)體,增加心血管病。患病率,損害肝、腎和中樞神經(jīng)系統(tǒng)。消毒副產(chǎn)物亞氯酸有較大的毒理學(xué)影響。亞氯酸鹽能使紅細(xì)胞氧化變性成為無色的正鐵血紅蛋白,引起溶血性貧血,導(dǎo)致生物個(gè)體成加速度減慢和幼胎夭折!還能影響肝功能和免疫反應(yīng),毒害性腺使含硫基因受抑制,肝產(chǎn)生壞死病變,腎和心肌營養(yǎng)不良。亞氯酸鹽被癌癥研究所確定為致癌物類。氯酸鹽屬于中等毒性的化合物,會(huì)引起腎功能衰竭。
二氧化氯,氯酸和亞氯酸的綜合作用能引起質(zhì)突變,使精子畸形,血液和尿液化學(xué)成分異常。因此有些人認(rèn)為二氧化氯消毒的危險(xiǎn)潛在不亞于加氯。不過上述研究結(jié)果都是在較高濃度和較高的攝入劑量下獲得的。當(dāng)濃度低于2 mg/L時(shí),并沒有觀察到對(duì)實(shí)驗(yàn)個(gè)體有顯著的生理影響。另外據(jù)研究 在低于5 mg/L 的濃度時(shí),二氧化氯、氯酸和亞氯酸在生物體的蓄積作用,亞慢性中毒和致突變作用都不明顯。所以在采用二氧化氯消毒時(shí),如果嚴(yán)格控制管網(wǎng)中的ClO2- ClO3- ClO2-的含量,則應(yīng)當(dāng)是能保證飲用水安全的。目前根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),認(rèn)為安全濃度的界限為10~~100 mg/L 由于二氧化氯在水溶液中消耗較快,世界衛(wèi)生組織認(rèn)為設(shè)置亞氯酸鹽指標(biāo)限值已能保證毒性安全要求,可不用進(jìn)一步設(shè)置其他毒理準(zhǔn)則(新國標(biāo)0.7 mg/L)
據(jù)研究,所生成的亞氯酸鹽和氯酸鹽的數(shù)量還與總有機(jī)碳含量有關(guān),當(dāng)二氧化氯與總機(jī)碳的比例低于0.4時(shí)水處理效果及佳。所以有人建議在投二氧化氯后采用活性碳或其他還原劑(如亞鐵鹽)進(jìn)行后續(xù)處理。
湖北黃岡二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)品性質(zhì)