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小型農(nóng)村安全飲水工程使用穩(wěn)定二氧化氯進行消毒的可行性

文檔作者：陸清莊健君文檔來源： 1．廣西工業(yè)職業(yè)技術學院 2．廣西輕工技術學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2020年12月09日
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廣西水利水電GUANGXI WATER RESOURCES＆HYDROPOWER ENGINEERING 2014(1)
· 人畜飲水·
小型農(nóng)村安全飲水工程使用穩(wěn)定二氧化氯
進行消毒的可行性
陸清，莊健君
(1．廣西工業(yè)職業(yè)技術學院，廣西南寧530003；2．廣西輕工技術學院，廣西南寧530031)
【摘要】論述了二氧化氯的物理和化學特性及其用于飲水消毒的方法和特點。分析了二氧化氯發(fā)生器不適用我區(qū)
小型農(nóng)村飲水安全工程的原因，對使用穩(wěn)定二氧化氯進行了可行性分析。
【關鍵詞】穩(wěn)定二氧化氯；水體消毒；農(nóng)村飲水工程；可行性
【中圖分類號】TQ079 [文獻標識碼】B 【文章編號】1003-1510(2014)01-0081-03
1 二氧化氯的特性及用于飲水消毒
的特點
1．1 二氧化氯的特性
二氧化氯出現(xiàn)于1811年，是一種黃綠色氣體，
具有與氯相似的刺激性氣味，沸點11℃，凝固點一
59~(2，易溶于水，溶解度約為氯的5倍，但與氯的溶
解不同的是，二氧化氯在水中以純粹的溶解氣體存
在，不易發(fā)生水解反應。二氧化氯的分子結構特性
中有19個價電子，其中一個是未成對的價電子，這
個價電子可以在氯與兩個氧原子之間游動，類似一
游離基u1，這種特殊的分子結構決定了二氧化氯極
不穩(wěn)定，具有強氧化性，它能很好地氧化分解水中
的酚、氯酚、硫醇、仲胺、叔胺等難降解的有機物和
劇毒的氰化物及硫化物、鐵、錳等無機物，在飲用水
消毒中產(chǎn)生的三鹵甲烷要比氯化消毒低得多 。早
年人們并未用它殺菌消毒，直到1940年前后次氯酸
鈉工業(yè)化生產(chǎn)之后，人們才開始大規(guī)模使用。1944
年美國的尼亞加拉大瀑布廠率先采用它處理飲用
水，取得良好效果，之后迅速推廣到全世界，是目前
使用的化學消毒劑中最理想的消毒劑之一。
1．2 二氧化氯用于飲水消毒的特點
二氧化氯消毒凈化飲用水與傳統(tǒng)的含氯消毒
劑相比具有許多優(yōu)點。包括良好的除臭與脫色能
力、低濃度下高效的殺菌和殺病毒性質(zhì)，不產(chǎn)生氯
代酚和三鹵甲烷等“三致”(致癌、致畸、致突變)物，
對人體及動物沒有危害，對環(huán)境不造成二次污染等
特點。具體表現(xiàn)在：二氧化氯用于水消毒0．2—0．5
mgm，1 min內(nèi)能將水中99％的細菌殺滅，其滅菌效
果為氯的10倍，次氯酸鈉的2倍，抑制病毒的能力
也比氯高3倍，比臭氧高1．9倍；殺菌快速，pH范圍
廣(6—10)，并不受水硬度和鹽份多少的影響；在配
水系統(tǒng)中殘留濃度不大(0．1—0．2 mg／L)，能維持長時
間的殺菌作用，能高效率地消滅原生動物、孢子、霉
菌、水藻和生物膜；不與氨發(fā)生反應；氧化能力強，
可將許多有機化合物氧化，從而降低水的毒性和誘
變性質(zhì)等。這些獨特的殺菌消毒、漂白、除臭等能力
已得到大量實驗認證及應用 。
因此，二氧化氯是氯消毒劑的理想替代品，被
聯(lián)合國衛(wèi)生組織(wHO)列為AI級消毒劑，已被廣
泛應用，且應用范圍越來越廣。在我國城市供水行
業(yè)2C00年發(fā)展規(guī)劃中，已被列入替代氯消毒劑推廣
應用嘲。2006版的生活飲用水衛(wèi)生標準也把二氧化
氯新增為可使用的消毒劑。
2 二氧化氯用于水體消毒的兩種方法
根據(jù)二氧化氯性質(zhì)活潑，見光受熱易分解的特
性，二氧化氯用于水體消毒通常有兩種方法：一種
是采用特制設備現(xiàn)場發(fā)生二氧化氯氣體并及時抽
出到水體中進行消毒，這就是二氧化氯發(fā)生器；另
一種方法就是通過運用穩(wěn)定化技術把二氧化氯制
成穩(wěn)定液(這一過程是由生產(chǎn)廠家來完成)，使用時
【收稿日期】2013-1 1--04
【項目基金】南寧市科技計劃立項支持項目(項目名稱：穩(wěn)定二氧化氯消毒液生產(chǎn)新工藝與投加設備的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，項目編號：2O131O64)
[作者簡介】陸清(1964-一)，女，廣西北流人，廣西工業(yè)職業(yè)技術學院副教授、工程師，學士，研究方向為精細化學品生產(chǎn)技術及其產(chǎn)品的開發(fā)與應用。
81
陸清，許強_／J、型農(nóng)村安全飲水工程使用穩(wěn)定二氧化氯進行消毒的可行性
經(jīng)過簡單活化即可投加至水體，這就是常見的穩(wěn)定
二氧化氯消毒液，這兩種消毒方式各有優(yōu)缺點。
3 二氧化氯發(fā)生器在小型農(nóng)村安全
工程使用時存在的問題
二氧化氯發(fā)生器的研究已有多年的歷史，發(fā)生
器已有完善的定型結構，二氧化氯的純度也逐漸提
高，操作的安全性也大有改善，因此，在有技術保
障、制水量較大的連續(xù)生產(chǎn)的大中型供水系統(tǒng)選用
發(fā)生器是比較適宜的，這樣的消毒成本也相對較
低：以氯酸鈉為原料的二氧化氯發(fā)生器，消毒凈水
成本約為0．6—1．2分／t【7 ，以亞氯酸鈉為原料的二氧
化氯發(fā)生器約為2．5—3 y／-／tt ，與傳統(tǒng)的氯氣消毒成
本差別不大。但對一些小型供水系統(tǒng)卻存在不少
問題，以致有些地方選用發(fā)生器后只是一種擺設，
很少啟用，造成水的消毒得不到保障。歸納起來主
要有以下幾點原因：
(1)小供水系統(tǒng)缺乏必要的技術人員，對發(fā)生
器運行過程中出現(xiàn)的故障無法及時解決，很難對設
備進行必要的維護和管理；
(2)二氧化氯發(fā)生器使用氯酸鈉、鹽酸等危險
化學原料，鄉(xiāng)鎮(zhèn)以下地方一般沒有供應，購買困難，
原料得不到充分保障；
(3)由于小供水系統(tǒng)需水量較小，制水不連續(xù)，
時開時停，使發(fā)生器的相關組件容易腐蝕、老化、損
壞，致使發(fā)生器的使用壽命很短，消毒成本提高；
(4)操作人員缺乏專業(yè)素質(zhì)，不嚴格按照操作
規(guī)程操作，泄漏、爆炸等安全事故時有發(fā)生，導致很
多水廠不敢開機，二氧化氯發(fā)生器形同虛設。
由于存在以上原因，因此，在小型農(nóng)村安全飲
水工程中使用二氧化氯發(fā)生器是不適宜的。
4 使用穩(wěn)定二氧化氯消毒液的可行性
(1)穩(wěn)定二氧化氯消毒液的特點。所謂穩(wěn)定二
氧化氯消毒液，是用一種符合食品要求的穩(wěn)定絡合
液吸收二氧化氯氣體而制成的溶液，這種溶液性質(zhì)
穩(wěn)定，能長期貯存，運輸方便、安全，國家質(zhì)量監(jiān)督
檢驗檢疫總局及標準化委員會對產(chǎn)品的生產(chǎn)技術
及質(zhì)量制定有相應的國家標準 ，因此，技術可靠、
質(zhì)量穩(wěn)定有保障。
(2)穩(wěn)定二氧化氯消毒液的使用簡單安全。由
于穩(wěn)定二氧化氯消毒液中的二氧化氯是“被穩(wěn)定”
82
在溶液中，因此使用時需要配備簡單的投加設備，
投加設備可購買也可自行加工或用塑料桶替代。
投加設備簡單、成熟，設備成本低廉，且使用安全、
操作簡單，既可連續(xù)投加也可間歇投加，使用過程
可根據(jù)供水量的大小、水質(zhì)的好壞來任意調(diào)節(jié)加
藥量。
(3)穩(wěn)定二氧化氯消毒液的來源穩(wěn)定。全國已
有相當數(shù)量的企業(yè)生產(chǎn)，有充足的貨源供應。區(qū)內(nèi)
的南寧綠城環(huán)保消毒劑科技有限公司生產(chǎn)二氧化
氯消毒液已有多年的歷史，是廣西消毒劑生產(chǎn)的拳
頭企業(yè)，足以保障全區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)各級供水系統(tǒng)的需要。
(4)運行成本估算。區(qū)內(nèi)小型農(nóng)村安全飲水工
程地處村屯，工業(yè)污染較少，水質(zhì)較穩(wěn)定，水源品質(zhì)
較好，因此，消毒所需的二氧化氯濃度較低，根據(jù)南
寧綠城環(huán)保消毒劑科技有限公司的產(chǎn)品報價估算，
消毒成本一般為0．03—0．08元／t，比發(fā)生器略高，但絕
大部分水廠是可以承受的。
5 結語
隨著農(nóng)村安全飲水工程的全面實施，進一步加
強農(nóng)村飲用水消毒教育，普及消毒劑使用知識，對
真正發(fā)揮農(nóng)村安全飲水工程的作用、有效降低介水
傳播疾病在農(nóng)村的發(fā)病率有著深遠的意義。
參考文獻
【1】王驕凌，郭國潔．二氧化氯生產(chǎn)工藝及應用進展(上)[J】．
上海化工，2001，(2)：20—21．
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京：化學工業(yè)出版社，2002．
【3】王冰妹，林錦炎，胡永成，等．一種二氧化氯消毒劑殺菌
效果與毒性試驗觀察[J]．中國消毒學雜志，2000，(2)：96—98．
【4】徐燕，談智，周天兵．二氧化氯溶液殺來滅微生物效果與
腐蝕性試驗觀察[J]沖國消毒學雜志，2000；17(3)：141．
【5】趙勇，錢輔仁，劉繼敏，等．三種二氧化氯溶液殺菌效果
的比較[J]．中國消毒學雜志，2000，(1)：12—14．
【6】 白華，宋濤．二氧化氯及二氧化氯發(fā)生器在飲用水消毒
中的應用[J]．中國科技信息，2009，(8)：190．
[7] 師俊杰，陳亞鵬，霍鵬．高純二氧化氯供水消毒系統(tǒng)的應
用【J1．應用化工，2008，37(5)：585—588．
[8] 李新杰，陳曉東，于文敦．農(nóng)村飲用水二氧化氯安全消毒
工藝設計[J]沖國農(nóng)村水利水電，2007，(11)：21—24．
[9】GB／T 20783-2006，穩(wěn)定性二氧化氯溶液[S]．
(責任編輯：劉征湛)
廣西水利水電GUANGXI WATER RESOURCES&amp;amp;HYDROPOWER ENGINEERING 2014(1)
Feasibility of water disinfection with stabilized chlorine dioxide in
small rural drinking water safety project of Guangxi
LU Qing ，ZHUANG Jian—Jun
(1．Guangxi Vocational&amp;amp;Technical Institute of Industry，Nanning Guangxi，530003，China；
2．Guangxi Light Industry Technician College，nanning，53003 1，China)
Abstract：An introduction was made on the physical and chemical characteristics of chlorine dioxide，the method
and features of water disinfection with chlorine dioxide．The authors analyze the reasons for chlorine dioxide generator
not applicable for the small drinking water safety project of Guangxi，and also analyze the feasibility of adopting
stabilized chlorine dioxide．
Key words：Stabilized chlorine dioxide；water disinfection；rural drinking water safety project；feasibility
(上接第80 頁)
波動小，故量水精度高； 末級渠系量水設施的建設，對該地區(qū)類似建設項目
(4)量水槽方便泥沙及漂浮物通過，不易淤 的建設具有重要的借鑒作用，該技術推廣應用后，
積。由于沒有喉道，上游變水減少，不易淤塞。 可以使灌區(qū)供水的計量工作邁上一個新臺階，有利
于早日建成新型灌區(qū)，同時還可以減少因計量不準
4 結語 所帶來的各種水事糾紛，使農(nóng)民交明白錢，用放心
在充分了解灌區(qū)實際情況的基礎上，通過青河 水，建立更加公平、公正的用水秩序，從而保護農(nóng)民灌
縣末級渠系量水設施建設工程的設計使用，并在部 溉用水積極性，促進灌區(qū)良性循環(huán)和可持續(xù)發(fā)展。
分支、斗渠進行了無喉段量水槽量水實驗，經(jīng)過嚴
格校核后，將無喉段量水槽各種測水數(shù)據(jù)印發(fā)給灌
區(qū)管理人員和用水村，使供、用水雙方對供、用水量
一目了然，經(jīng)過近1年來的 使用，效果良好，計量精
確，標準統(tǒng)一，水量計算迅速、準確，節(jié)水效果顯著，
避免了用水糾紛，供、用水雙方普遍滿意。青河縣
參考文獻
[1]GB／T 21303-2007，灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范【s】．
[2 ]SL482-201 1，灌溉與排水渠系建筑物設計規(guī)范【s]．
(責任編輯：周群)
Application of throatless m easuring flume in end canal system
modification of Qinghe County
GUO Li-hua
(Xinjiang Hydraulic Research Institute，Urumqi 830049，China)
Abstract：For the end canal system modification of Qinghe County in Xinjiang Uygur Autonomous Region，after
comparison of multiple alternatives，throatless measuring flume was selected and designed．W ater measuring tests
were conducted with the throatless flume at some trunk canals and distributary canals．Application of more than one
year demonstrates good effects．
Key words：Water measuring facility；design；select；throatless measuring flume；application
83

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