二氧化氯消毒生活飲用水的認識

來(lái)源：http://www.thesierramadre.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2019-07-24

　　【摘 要】隨著(zhù)經(jīng)濟的快速發(fā)展，大環(huán)境污染的加劇，飲用水問(wèn)題變得越來(lái)越嚴重，人們逐步提高安全飲用水的科學(xué)意識，本文淺談飲用水消毒法，說(shuō)明其消毒方式二氧化氯對水源污染物質(zhì)的去除效果，分析二氧化氯消毒劑的消毒原理及消毒過(guò)程中的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　【關(guān)鍵詞】飲用水;二氧化氯;消毒原理;優(yōu)缺點(diǎn)

　　1.二氧化氯的性質(zhì)

　　二氧化氯是一種黃綠色到橙紅色的氣體，分子量67.45，具有與氯氣相似的刺激氣體，760mmHg時(shí)沸點(diǎn)11℃，溶點(diǎn)-59℃，比重為3.09g/L。二氧化氯在自然界中幾乎以游離單體的形式存在，基本不與水發(fā)生化學(xué)反應(水解歧化)，也不以二聚或多聚狀態(tài)存在，這令它在水中的擴散速度比較快，滲透力也強，特別是在低濃度時(shí)更突出;二氧化氯的氧化能力強，是氯的2.6倍。

　　2.二氧化氯的消毒機理

　　二氧化氯的殺菌作用不受水體pH值影響，可在廣泛的pH值范圍(3.0～9.0)內殺死水中的細菌和病毒。二氧化氯在管網(wǎng)中能夠保持穩定的余量，控制細菌、病毒、藻類(lèi)等微生物的再度繁殖; 關(guān)于二氧化氯的消毒機理，目前有很多解釋。有研究認為，ClO2對微生物細胞壁有較好的吸附和穿透作用，二氧化氯在與微生物接觸時(shí)先附著(zhù)在細胞壁上，然后穿過(guò)細胞壁與微生物的酶反應而使細菌死亡。一般認為它與微生物蛋白質(zhì)中的部分氨基酸發(fā)生氧化還原反應，使氨基酸分解破壞，導致由氨基酸組成的肽鏈分開(kāi)，致使微生物酶及其他蛋白質(zhì)變性，或破壞蛋白質(zhì)的合成，最終導致其死亡。由于細菌、病毒、真菌都是單細胞的低級微生物，其酶系分布于細胞膜表面，易于受到ClO2攻擊而失活。而人和動(dòng)物細胞中，酶系位于細胞質(zhì)之中，受到外部系統的保護，ClO2難以和酶直接接觸，故其對人和動(dòng)物的危害較小。

　　3.二氧化氯的消毒特性

　　二氧化氯除對一般的細菌有殺滅作用外，對大腸桿菌等異養菌、鐵細菌、硫酸鹽還原菌等自養菌、脊髓灰質(zhì)炎病毒、肝炎病毒、賈第蟲(chóng)孢囊等也有很好的殺滅作用，其消毒效果基本不受pH值的影響。

　　除高效殺滅微生物之外，人們更看中二氧化氯消毒的另一顯著(zhù)優(yōu)點(diǎn)，即它的高選擇性。二氧化氯幾乎不與水中的有機物作用而生成有害的鹵代有機物，有機副產(chǎn)物主要包括低分子量的乙醛和羧酸(含量大大低于臭氧氧化產(chǎn)量);對還原性陰、陽(yáng)離子的作用，以從其有毒害狀態(tài)向無(wú)毒害狀態(tài)轉化為主(H2S、SO32-、CN-、Mn2+)。此外，二氧化氯消毒的成本低于臭氧。這些優(yōu)點(diǎn)使得二氧化氯成為最值得考慮的消毒劑之一，尤其是對于采用微污染水源的自來(lái)水廠(chǎng)。對于二氧化氯消毒時(shí)產(chǎn)生的無(wú)機副產(chǎn)物，主要是ClO2-，其次是ClO3-和Cl-，其中ClO2-和 ClO3-的毒理安全性仍有爭議。

　　4.二氧化氯的消毒效果

　　自1944年二氧化氯作為飲用水消毒劑以來(lái)，大量研究結果和生產(chǎn)實(shí)踐充分證實(shí)了二氧化氯對微生物滅活效果的高效性。以往的多數結果均以二氧化氯與液氯作對比，近年來(lái)也有較多的研究結果以二氧化氯與其他的消毒劑(如臭氧)作對比，一般通常采用相同滅活率下所需的CT值作為評價(jià)不同消毒劑的消毒性能，或以相同CT值下的滅活率來(lái)評價(jià)消毒劑的消毒效果。

　　4.1對細菌的滅活效果

　　大量滅菌數據表明，二氧化氯對細菌的滅活效果與液氯相當或優(yōu)于液氯，二氧化氯對于芽孢等細菌的滅活效果尤為看好。據報道，在pH=7.0的水中，以0.1mg/L二氧化氯作用5min，可殺滅一般腸道細菌，如傷寒桿菌、副傷寒桿菌、痢疾桿菌和大腸桿菌等。由于二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力，所以即使在有懸浮物存在的情況下，二氧化氯也能有效滅活細菌。Trakhtman的研究結果表明，盡管待消毒水中通常都存在有一定的懸浮物，但在1-5mg/L的投加量范圍內，二氧化氯也能有效滅活埃希氏大腸桿菌和炭疽桿菌。

　　4.2對原生動(dòng)物的滅活效果

　　二氧化氯對原生動(dòng)物有較強的滅活能力，但具體的滅活效果取決于原生動(dòng)物的類(lèi)型和消毒條件，下面以危害較大的兩蟲(chóng)作為重點(diǎn)加以闡述。

　　對于相對較容易滅火的賈第蟲(chóng)，二氧化氯對它的滅活性能優(yōu)于液氯。根據Hofmann等人的研究結果，在水溫1-25℃、pH=6-9的水質(zhì)條件和接觸時(shí)間60min的消毒條件下，1.5-2.0mg/L的二氧化氯即可對賈第蟲(chóng)達到3log滅活。

　　隱孢子蟲(chóng)對二氧化氯的耐受性一般比賈第蟲(chóng)強8-16倍。盡管隱孢子蟲(chóng)難于滅活，但在一定的消毒條件值下，二氧化氯仍能對其進(jìn)行有效滅活。有研究結果顯示，采用0.22mg/L的二氧化氯進(jìn)行消毒30min，即可明顯降低隱孢子蟲(chóng)的活性。進(jìn)一步的研究表明，滅活隱孢子蟲(chóng)所需的二氧化氯的CT值變化較大，它主要取決于水樣中隱孢子蟲(chóng)的濃度和相關(guān)的水質(zhì)條件(如水溫、pH值)。

　　4.3對病毒的滅活效果

　　早在1946年就有二氧化硫滅活脊髓灰質(zhì)病毒的報道，如今各種研究結果反復證實(shí)二氧化氯是一種有效的病毒滅火劑。據報道，二氧化氯對f2病毒(反應消毒效果的指標病毒)的滅活作用強于氯和溴合劑，以5.0mg/L二氧化氯作用30s或以7.5mg/L作用20s，可對f2病毒達到4log-5log以上的滅活。用0.15mg/L二氧化氯作用10min或2.0mg/L作用1min，均可將f2病毒完全殺滅。濃度2000mg/L二氧化氯作用15min，1000mg/L作用20min或500mg/L作用30min可將肝炎HbsAg抗原完全破壞。

　　5.二氧化氯的消毒條件

　　穩定性二氧化氯消毒劑中的二氧化氯以亞氯酸鹽的形式存在，經(jīng)用活化劑活化后，才能放出具有殺菌作用的二氧化氯。殺菌能力與純二氧化氯消毒劑溶液相似。二氧化氯消毒劑釋放的速度與酸堿度有一定關(guān)系，酸性條件下迅速釋放，pH值>5.0時(shí)二氧化氯消毒劑釋放速度減慢，活化不完全，殺菌作用較弱。

　　二氧化氯消毒劑隨濃度的增加，殺菌作用加強，用500ppm二氧化氯消毒劑溶液殺滅白色念珠菌，作用1min，殺滅率達100%;而用250ppm時(shí)，作用10min，才能達到99.99%。

　　隨溫度的升高，殺菌作用加強。用0.8mg/L二氧化氯消毒劑殺滅99%的脊髓灰質(zhì)炎病毒，當溫度為5℃時(shí)，需要6.8min，當溫度為15℃時(shí)，需要1.7min ，當溫度為25℃時(shí)，需要1.5min。

　　有機物對二氧化氯消毒劑滅菌效果有明顯影響，在試驗用的菌液內加入2%酵母，再用二氧化氯消毒劑進(jìn)行滅菌試驗，結果，100min只能殺滅大腸桿菌的99.99%，而不加酵母者，僅作用5min即可將其全部殺滅。

　　6.二氧化氯的消毒的優(yōu)缺點(diǎn)

　　(1)殺菌能力強，消毒快而耐久。

　　(2)有效控制色度和嗅味，能高效的滅菌和控制原生物、藻類(lèi)、真菌和生物膜。

　　(3)應用PH范圍大，殺菌性能基本保持不變。

　　(4)適用的水質(zhì)范圍廣，二氧化氯不與氨反應。

　　(5)氧化有機能力強，有效去除水中的酚類(lèi)，亞硝酸等有害物質(zhì)。

　　(6)消毒副產(chǎn)物少。

　　(7)成本相對比較高。

　　二氧化氯作為一個(gè)強氧化劑，它還具有除藻、防腐、抗霉、保鮮、除臭、氯化及漂白等多方面的功能，用途十分廣泛，是國際上公認的氯系消毒劑最理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。 [科]

　　【參考文獻】

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