淺談飲用水中二氧化氯消毒技術(shù)及其副產(chǎn)物影響

來(lái)源：http://www.thesierramadre.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2019-07-16

　　摘 要： 二氧化氯具有用量少、作用快、效率高等特點(diǎn)，被稱(chēng)為“第四代”廣譜、高效、無(wú)污染的殺菌劑，對絕大多數細菌和病原微生物有極強的滅活效果，且不易產(chǎn)生抗藥性，已被廣泛應用于飲水消毒領(lǐng)域。二氧化氯的消毒效果基本不受酸度的影響。對細胞壁有較強的吸附能力和穿透能力，比一般的消毒劑更易進(jìn)入微生物體內，在同等條件下它對微生物的滅活幾率增加。

　　關(guān)鍵詞： 飲用水;二氧化氯;消毒;副產(chǎn)物

　　微生物污染是飲用水安全的最大威脅，據研究資料表明[1]，我國每年發(fā)生腹瀉病約8.36億人次，5歲以下兒童中，每28人有一個(gè)因輪狀病毒腹瀉就診，每120人有一個(gè)因而住院治療。嚴格控制和預防飲用水微生物污染是保障飲用水安全的頭等大事，為此，世界各國均采取有效的飲用水消毒措施來(lái)控制其微生物的污染，確保飲水流行病學(xué)安全。

　　飲用水消毒方法可分為物理消毒法和化學(xué)消毒法兩大類(lèi)。物理消毒法包括煮沸、紫外線(xiàn)、超聲波和超濾等方法;化學(xué)消毒法包括用氯、二氧化氯、臭氧、過(guò)氧化物、溴、碘以及某些金屬離子(如銀、銅等)進(jìn)行消毒。二氧化氯作為一種高效的飲用水消毒劑，已被廣泛應用于飲水消毒領(lǐng)域。從表1比較可以看出，二氧化氯是目前眾多消毒技術(shù)中綜合性能較好的一種消毒劑。

　　1 二氧化氯及消毒作用機理

　　二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色氣體，具有與氯極相似的刺激性氣味，沸點(diǎn)11 oC，凝固點(diǎn)為-59 oC，性質(zhì)活潑，具有強氧化性，在空氣中極不穩定，其濃度達到10%就有爆炸的可能。因此，在生產(chǎn)中采用空氣或惰性氣體來(lái)稀釋空氣中的ClO2，使其濃度低于10%。二氧化氯易溶于水，溶解度約為氯氣的5倍，在室溫壓力為4kPa下溶解度為2.9 g/L，二氧化氯水溶液濃度在10 g/L以下時(shí)基本沒(méi)有爆炸的危險性。在低溫、密閉和避光保存條件下性質(zhì)十分穩定。二氧化氯在堿性溶液中會(huì )迅速發(fā)生歧化反應，生成亞氯酸根和氯酸根的混合物，輕度酸化即可抑制其歧化作用，進(jìn)而提高其穩定性。

　　1.1二氧化氯消毒技術(shù)的獨特優(yōu)勢

　　與其他一般消毒劑比較，二氧化氯具有其獨特的優(yōu)勢，具體如下。

　　1.1.1二氧化氯不與腐殖酸等天然有機物反應形成三鹵甲烷等致癌物質(zhì)。

　　1.1.2二氧化氯具有高效、強力的消毒效果。在常用消毒劑中，相同時(shí)間內達到同等殺菌效果所需的濃度最低。對殺滅異養菌所需的濃度僅為氯的一半，對大腸桿菌的殺滅效果比氯消毒劑要高出5倍以上。對孢子的殺滅作用也強于氯[2]。

　　1.1.3二氧化氯消毒劑反應速度快、作用時(shí)間久。溶于水后，基本不與水發(fā)生化學(xué)反應，也不以二聚或多聚狀態(tài)存在，在水中的擴散速度與滲透力都比氯快，特別在低濃度時(shí)尤為突出。

　　1.1.4二氧化氯具有廣譜殺菌性，是一種高效廣譜的殺菌劑，對絕大多數細菌和病原微生物有極強的滅活效果，且不易產(chǎn)生抗藥性。二氧化氯的消毒效果基本不受pH值的影響，在3.0-9.0的pH范圍內均有較好的殺菌效果，對經(jīng)水傳播的病原微生物，包括病毒、芽孢等均有很好的消毒效果。因此，二氧化氯具有用量少、作用快、效率高等特點(diǎn)，被稱(chēng)為“第四代”廣譜、高效、無(wú)污染的殺菌劑[3]。

　　1.2 二氧化氯消毒作用機理

　　二氧化氯對微生物的滅活機理原則上與一般氧化類(lèi)消毒劑相同。首先進(jìn)入微生物體內，然后破壞微生物體內的酶和蛋白質(zhì)以達到滅活微生物的目的。但二氧化氯的消毒機理也有其獨特具體如下[4]。

　　1.2.1二氧化氯對細胞壁有較強的吸附能力和穿透能力，因此，二氧化氯比一般的消毒劑更易進(jìn)入微生物體內，在同等條件下它對微生物的滅活幾率增加。

　　1.2.2二氧化氯的共扼結構及其獨特的電子轉移機制導致它具有較強的氧化能力，其理論氧化能力是自由氯的2.63倍。

　　1.2.3二氧化氯主要通過(guò)兩種機理滅活微生物，一是與微生物體內的生物分子反應;二是其影響微生物的生理功能。

　　2 二氧化氯消毒副產(chǎn)物及其影響

　　二氧化氯消毒副產(chǎn)物主要包括亞氯酸鹽和氯酸鹽。研究表明[5]，亞氯酸鹽和氯酸鹽對人體健康均有危害。世界衛生組織指出，亞氯酸鹽屬于生成高鐵血紅蛋白的化合物，可導致高鐵血紅蛋白和溶血性貧血。美國、加拿大的研究資料顯示氯酸鹽可誘發(fā)神經(jīng)、心血管和呼吸道中毒、甲狀腺損害、貧血等癥狀，降低精子的活力及數量等。因此，采用二氧化氯消毒飲用水時(shí)，要嚴格控制其副產(chǎn)物的生成。

　　控制二氧化氯消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生首先應從源頭上減少消毒副產(chǎn)物的形成，應采用先進(jìn)的二氧化氯生產(chǎn)工藝和設計優(yōu)良的發(fā)生裝置，以及高純度的反應原料和盡可能提高反應效率。探求反應的最佳濃度、酸度、溫度、壓力等條件。最大限度的降低水中的有機物含量，從而有效的控制二氧化氯消毒副產(chǎn)物的形成。

　　參考文獻

　　[1] 何濤， 鄂學(xué)禮. 二氧化氯飲水消毒技術(shù)安全一性研究[D]. 2008.

　　[2] 任月明. 供水系統消毒副產(chǎn)物檢測和控制方法的研究[D].2002.

　　[3] 商丹紅， 王正萍. 飲用水中消毒副產(chǎn)物及其檢測方法的研究[D]. 2004.

　　[4] 張金松. 飲用水二氧化氯凈化技術(shù). 第1版. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2003.

　　[5] 陳忠林， 范潔， 楊榮華. 飲用水加氯消毒副產(chǎn)物及其控制技術(shù)的發(fā)展[J]. 哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報， 2000， 33(6)： 35-39.

　　作者簡(jiǎn)介：樊世俊(1963年―)，男，主管檢驗師，主要從事生活飲用水、食品等檢測檢驗工作與研究。

　　通訊作者：陳永誠，甘肅臨夏人，碩士研究生， 主管檢驗師，主要從事生活飲用水、食品、化妝品及環(huán)境衛生的檢測檢驗工作與研究。

——本文由豐臨科技整理發(fā)布，內容供參考，如有侵權，請聯(lián)系刪除，謝謝！上海豐臨科技有限公司為你提供濁度儀(濁度計)、在線(xiàn)濁度儀、余氯儀、余氯分析儀、工業(yè)在線(xiàn)pH計、cod測定儀、pH計等多種水質(zhì)檢測儀，水質(zhì)分析儀，歡迎您前來(lái)選購，豐臨科技竭誠為您服務(wù)！