次氯酸钠消毒工艺在净水厂中的应用研究

夏薇薇 张洋

摘要：次氯酸钠是一种强有力的氧化剂，它通过水解方式在溶液中产生次氯酸离子和次氯酸。它具有与其他氯化衍生物相同的氧化和杀菌效果。通过比较水净化厂常用的消毒技术和次氯酸钠剂量系统，发现次氯酸钠消毒工艺在水净化厂的应用前景广阔。与此同时，还提出了一些建议，涉及在水处理厂应用次氯酸钠消毒程序，这可能有助于类似的项目。

关键词：次氯酸钠;投加系统;应用

目前，城市净水厂主要使用液氯，具有成本低、技术成熟、效果稳定可靠等特点。次氯酸钠具有液体消毒效果，在液体氯气的运输、管理和使用方面不存在风险或费用，而且正在逐步推广。

一、次氯酸钠储存研究

次氯酸钠溶液是一种挥发性液体，在光下分解，稳定性较低。随着温度的升高，其浓度逐渐降低。因此，必须长期保护他们不受阳光照射。目前，市场上可获得的次氯酸钠水溶液浓度约为10%，根据挥发性溶质的挥发规律，浓度越低，溶质的挥发速度就越慢。但是，过度稀释会增加储存设备的地面面积，并对计量泵提出更高的流量要求，从而增加建造和运营成本。设计机构和供应商都建议将次氯酸钠溶液稀释5%以便使用。为了验证两种次氯酸钠溶液浓度的衰减率，确定次氯酸钠贮存的最终浓度，水厂测量了次氯酸钠储备溶液的衰减率和每种稀释剂的浓度衰减率1：1。试验在七月和八月进行，是最热的月份。次氯酸钠和稀释剂（高效氯）的初始浓度分别为11.4%和6.10%。避光储存30d后，浓度分别为8.65%和5.80%，衰减率分别为22.4%和4.9%。可以看出，在1：1的比例稀释了约10%的次氯酸钠储备溶液后，衰减率大大降低，能够更好地满足水厂的日常运作需要。在对补充剂的稳定性和运行成本进行了全面分析之后，最终决定使用一种氯含量约为5%的低氯酸钠溶液作为备用溶液。

二、净水厂消毒工艺介绍

1.次氯酸钠消毒及其工作原理。次氯酸钠放入水中时迅速水解，次氯碱的根与水中的氢离子结合形成次氯酸钠。次氯酸钠是一种中性的小分子，迅速吸附在细菌或病毒的表面，通过细胞壁进入细胞，在高度氧化作用下改变细菌或病毒中的蛋白质，从而起到杀菌作用。次氯酸钠发生器利用盐水作为原料，通过电解反应生产次氯酸钠溶液。

2.消毒液氯。氯是一种具有特殊气味的气体。主要的氯消毒是次氯酸。随着氯气数量的增加，氯气的性质发生了变化，从而产生了一、二和三氯胺种用于消毒的氯气。由于投资和运营成本低，我国大多数主要水厂更多地使用液氯消毒工艺。

3.氯胺消毒。也称为合成高效氯，通常与水处理中的一定比例氯和氨有关。对于自来水中氯酚臭味，氯胺可以进行消毒，即氯和氨同时加入水中，氨和氯的质量按添加氯和氨的顺序按1：3或1：6进行控制。

4.次氯酸钠消毒。主要是通过水解生产次氯酸钠。次氯酸钠用于消毒。次氯酸钠中的活性氯在阳光和温度的作用下分解。目前，消毒可分為两种形式第一种方法是使用次氯酸钠发生器在线生产次氯酸钠溶液;首先，使用次氯酸钠成品溶液。无论采用何种药物管理方法，当地水部门都因其高度安全而受到广泛支持。

5.二氧化氯消毒。包括调制和供应原材料、生产二氧化氯的全部设备，必须配备适当和有效的安全设施。二氧化氯在水中非常稳定，具有很好的杀菌作用。不同的点和剂量可能产生不同的效果。除了用作消毒剂外，剂量的增加也可能令人失望在预处理过程中，添加了可氧化有机物、锰和铁。在使用二氧化氯时，应特别注意气体保护、防火和防爆，这就对水处理厂的运行管理提出了很高的要求。

三、消毒工艺比较

1.液氯消毒的优缺点。具有较强的杀菌能力，杀菌效果持续存在，不需要使用大型设备，投加相对简单，投资和操作成本高太低了。然而，如果水含有高有机氮，则氯反应复杂，产生各种有机氯化合物，这需要很长时间才能稳定谷硫磷的价值。氯气毒性很强，在使用过程中存在严重的安全风险。

2.氯胺消毒优缺点。与氯消毒相比，氯胺消毒技术可以减少三卤甲烷的生产、氯酚的气味、增加余氯系统中的氯化时间以及污染物的传播。与其他消毒技术相比，氯胺与水接触两小时，是其他消毒技术的四倍，需要相应的药物加设备调制。

3.次氯酸钠消毒优缺点。与其他消毒方法相比，消毒能力强，使用时间长，操作简单。但是，次氯酸钠不能长期储存。平均存储时间约为10天。还有另一种获取次氯酸钠的方法方法是现场制备。制取设备很小。同时，一定量的盐和电能在制取过程中消耗。

4.二氧化氯消毒优缺点。对水温和pH值的敏感性较低。接触水的反应时间约为30分钟。它在管网中持续很长时间。可以有效杀死病毒和两虫。具有较强的氧化能力，可以除臭、去色、氧化锰、铁。在使用过程中，盐酸的使用和运输许可都很严格，产生的二氧化氯易于分解，必须在现场配制。此外，二氧化氯具有爆炸性（空气中占10%，溶液中占30%），需要大量的通风和管理。与常规消毒剂相比，氯气、氯胺酮和二氧化氯可能与水中的有机和无机化合物发生反应，产生有毒或三致副产品，造成更大的安全风险和业务管理挑战（表1）。次氯酸钠消毒具有广泛的抗菌作用、较强的细菌能力、持续的细菌作用，具有一定的除藻、除臭、除味能力。这种效果相当于氯。作为消毒剂，安全使用，基本上没有安全隐患，原料是盐，容易买到。多年来，他一直是国外净水厂的主要消毒剂。

四、次氯酸钠投加工艺比较

目前，投加次氯酸钠的系统主要分为通过购买和现场制备投加次氯酸钠发生器获得的次氯酸钠添加溶液。上述比较表明，这两种注射方式的消毒效率和水处理费用相当。如果成品供应充足，建议使用所得到的次氯酸钠溶液。运营成本低，设备订购周期短，运行周期短，正常运行没有特殊要求。对于小型水处理厂，特别是在供应和运输困难的地区，建议在现场配制和管理药品时使用次氯酸钠发生器，以避免因长期储存减弱而造成消毒效果不佳的风险。

随着供水安全的改善，考虑到消毒副产品、安全监督和消毒效果，次氯酸钠消毒工艺在水处理厂的应用前景广阔。选择适当的药物剂量方法取决于不同区域的供水规模、经济状况和运输条件。根据近年来水处理厂设计的经验，为类似的工作提出了若干建议：根据原水质特性确定合理的氯用量地点，并根据以下因素合理选择氯用量泵的参数和尺寸尽可能使用具有相同参数的设备，并减少备用泵的数量，以便今后维修。投加次氯酸钠管道和易于结晶的储存罐。高压水冲洗系统在设计中应考虑到为便于观察和维修，最好设置备用投加管，将投加管道放置在管沟内，由有关单位或制造商处理废液，不得随意外排。

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