加氯氧化去除地下水中硫化物的应用

李文姚永锋张苗罗卫国（.西安市自来水有限公司水质管理部， 陕西 西安 7008；.西安市自来水有限公司南郊水厂， 陕西 西安 70054）

加氯氧化去除地下水中硫化物的应用

李文1姚永锋1张苗2罗卫国1（1.西安市自来水有限公司水质管理部， 陕西 西安 710082；2.西安市自来水有限公司南郊水厂， 陕西 西安 710054）

地下水在厌氧条件下，由于微生物的作用，使硫酸盐或含硫有机物分解而产生硫化物使水体产生臭味，影响水源水质。当地下水源硫化物含量较高时，会对水厂水处理带来影响，甚至出厂水水质会产生臭味。本文通过对加氯氧化去除水中硫化物进行实验研究，结果表明：加氯氧化对地下水中硫化物臭味的去除效果好，反应速度快，可有效消除地下水中硫化物臭味影响。适宜的氯量可将硫化物氧化到硫酸盐状态，即确保硫化物去除效果，又确保了水质安全。

硫化物；游离氯；地下水；水质

0 引言

水中硫化物包括溶解性的硫化氢，酸溶性的金属硫化物，以及不溶性的硫化物和有机硫化物，通常所测定的硫化物是指溶解性的和酸溶性的硫化物。生活饮用水中硫化物限值为0.02mg/L［1］，硫化物水解形成硫化氢会使水体产生臭味，引起使用者不愉快；硫化氢的毒性可危害细胞色素、氧化酶，造成细胞组织缺氧，甚至危及生命。因此，硫化物是水体污染的重要指标，消除原水中硫化物，对确保出厂水水质非常重要。

1 实验条件

1.1 实验仪器

（1）流动注射分析仪LACHATQC8500

（2）余氯仪HACH Pocket ColorimeterⅡ（3）离子色谱仪 DIONEX ICS 1500

1.2 原水

实验所用原水为深井水。用乙酸锌、NaOH固定硫化物。水温16℃，pH 8.2，浊度0.41NTU，硫化物0.166mg/L，硫酸盐29.53mg/L。

1.3 硫化物的检测

采用LACHATQC8500型流动注射分析仪硫化物模块［2］，检测原水中初始硫化物含量。加入次氯酸钠溶液，使原水中游离氯投加量分别为0.5mg/L，1.0mg/L，1.5mg/L，2.0mg/ L，2.5mg/L，3.0mg/L。立即检测各个水样在5分钟，10分钟，15分钟，20分钟，25分钟，30分钟时的硫化物含量。

1.4 游离氯的检测

在原水中加入次氯酸钠溶液，使原水中游离氯含量分别为0.5mg/L，1.0mg/L，1.5mg/L，2.0mg/L，2.5mg/L，3.0mg/L。采用HACH余氯仪检测各个水样在5分钟，10分钟，15分钟，20分钟，25分钟，30分钟时的游离氯含量。

1.5 硫酸盐的检测

采用离子色谱仪，分别测定在原水中加入游离氯含量分别 为0.5mg/L，1.0 mg/L，1.5 mg/L，2.0 mg/L，2.5 mg/ L，3.0 mg/L时，2小时以后硫酸盐含量。

2 实验结论

2.1 原水中加入次氯酸钠后硫化物含量的变化规律

图1 原水中加入次氯酸钠后硫化物含量的变化规律

从图1可以看出，游离氯对水样中所含硫化物有明显的氧化去除作用。当游离氯含量达到1.0mg/L以上时，水样中硫化物在5分钟已经无法检出。（生活饮用水卫生标准GB5749-2006中规定硫化物限值为＜0.02mg/L）

2.2 硫化物含量为0.166mg/L的原水中加入次氯酸钠后游离氯含量的变化规律如下图

图2 原水中加入次氯酸钠后游离氯含量的变化规律。

通过图2可以看出，当原水中加入低浓度游离氯时，很快被水样中的硫化物消耗完。生活饮用水卫生标准GB5749-2006规定出厂水游离余氯为0.3～4mg/L，当游离氯浓度达到2.0mg/L以上时，游离氯含量相对比较稳定。说明游离氯含量在2.0mg/L以上，能充分消除原水中硫化物的影响。

2.3 硫酸盐含量的变化规律

为了研究硫化物氧化生成产物，用0.5-3.0 mg/L有效氯对硫化物含量为0.166mg/L的原水进行氧化，硫酸盐生成变化如图3。

图3 原水中加入次氯酸钠后硫酸盐含量的变化规律

图3可以看出，高含量硫化物原水中加入不同浓度的游离氯，氧化2小时后硫酸盐含量逐渐增高，最终趋于稳定。依据国家标准，增加的硫酸盐量，对水样的影响基本可以忽略不计，远小于生活饮用水卫生标准GB5749-2006中规定硫酸盐限值250mg/L。

3 生产试验

对于硫化物含量在0.03mg/L 左右的水样，理论上液氯浓度达到1.0mg/L 就可以完全消除硫化物的影响。但是，地下水铁、锰以及碱度相对较高，原水需氯量较大，导致液氯投加浓度达到1.0mg/L时，不能满足出厂水余氯大于0.3mg/L的国家标准要求。为了满足生产需求，氯投加量控制在1.5mg/ L～2.0mg/L。2014年7～8月，在某地下水厂进行生产试验，处理硫化物含量为0.032mg/L的混合原水，投氯量按照1.5mg/L投加。出厂水余氯控制在0.3～0.4mg/L，浑浊度0.52NTU，硫化物小于0.008mg/L，硫酸盐29.5～31.0mg/ L，出厂水其他指标均符合生活饮用水卫生标准的要求。

4 结语

采用投加氯氧化可以去除地下原水中的硫化物，氯可以将水中的硫化物氧化生成硫酸盐，消除硫化物造成的水中的臭味。对于含硫化物在0.03mg/L 左右的地下原水，投加1.5 mg/L的氯，能完全消除硫化物的影响，并且保证出厂水中余氯大于0.3 mg/L，出厂水硫化物、硫酸盐指标符合国家生活饮用水卫生标准要求。

［1］GB5749-2006生活饮用水卫生标准［S］.

［2］中华人民共和国卫生部. GB/T5750.5-2006 6.1 生活饮用水标准检验方法［S］.北京：中国标准出版社，2007.

①李文（1978- ），男，陕西西安人，汉族，工程师，大学本科，主要从事水质分析工作。②姚永锋（1978- ），男，陕西西安人，汉族，工程师，大学本科，主要从事水质分析工作。③罗卫国（1977- ），男，陕西西安人，汉族，工程师，大学本科，主要从事水质分析及管理工作。