电解食盐技术在玉田县单村供水中的应用

2013-04-08 16:41王守贵
水利规划与设计 2013年2期
关键词:玉田县次氯酸二氧化氯

王守贵

(玉田县水务局 河北玉田 064100)

1 绪言

按照国家城镇供水标准的要求,实行统一供水的水源必须有水处理设施。2006~2008年玉田县分别建成3 个万人以上的农村自动化联村集中供水水厂,分别采用了二氧化氯协同发生器和臭氧发生器对饮用水供水进行消毒。二氧化氯发生器所需原料为盐酸和氯酸钠,这两种化学药品的采购需经公安部门备案批准,不仅购买手续繁琐而且历时较长。同时这两种化学药品的贮藏与保管也为水厂的安全管理带来一定的隐患。臭氧发生器产生的臭氧融于水后会向外挥发,时间久了造成室内水泵、管道及电气设备的腐蚀。为解决以上问题,2010年唐山市水务局针对单村集中供水推广使用电解食盐法消毒技术。

2 实施效果

玉田县的饮用水水源一般采用地下水,水质满足国家卫生部门颁布的 GB5749—2006《生活饮用水卫生标准》。但是,由于在供水过程中采用定时供水的供水制度,这就不可避免的存在井水与空气长期接触,管道水残留等现象。因此会引起饮用水中的耗氧量或者大肠杆菌超标的问题。电解食盐技术的应用彻底解决了此类问题。通过2010、2011年的实施,极大地降低了当地群众因饮用水致病的几率,改善了当地村民的生活环境,保障了全县110 个村,11.2万人的饮水安全,增强了人民体质。

3 电解食盐技术的机理

电解食盐技术是将一定浓度的饱和盐液加入电解槽阳极室,同时将清水加入电解槽阴极室,接通12V 直流电源开始电解,即可产生ClO2和HClO 等混合消毒剂,经水射器负压管路将气体吸(通)入水体中消毒。其主要化学反应式是:2NaCl+3H2O 电解CLO2+2NaOH+2H2↑,同时会产生少量的Cl2和HClO 等。

4 混合消毒剂的物理性质和针对目标

4.1 二氧化氯

二氧化氯是一种黄绿色气体,具有与氯相似的刺激性气味,沸点为1℃,凝固点为-59℃,极不稳定。在空气中浓度为10%时就可能发生爆炸。到目前为止将二氧化氯液化的种种努力都没有成功,只能在使用现场临时制备。二氧化氯易溶于水,溶解度约为氯的5倍。与氯不同的是二氧化氯在水中以纯粹的溶解气体存在,不易发生水解反应,水溶液在较高温度与光照下会产生c102-与c103-,因此应在避光低温处存放。

二氧化氯浓度在10g/L 以下时基本没有爆炸的危险。二氧化氯是一种强氧化剂,它在给水处理中的主要作用是脱色、除臭、除味,控制酚、氯酚和藻类生长,氯化无机物和有机物,特别是在控制THM的形成和减少总有机卤方面,与氯相比具有优越性。

4.2 次氯酸

次氯酸(化学式HClO)仅存于溶液中。稀溶液无色,浓溶液呈黄色,有强刺鼻气味,是一种弱酸,极不稳定,见光分解为盐酸和氧气。有氧化性和漂白性,有杀菌能力。

次氯酸主要针对细菌芽孢和真菌孢子在内的各种微生物,能灭活所有病毒,可有效预防肝炎、性病、痢疾、霍乱、伤寒等疾病传染。

5 电解食盐技术的优点

电解食盐技术产生的混合消毒液是以生产二氧化氯为主并伴有次氯酸、氯气等多种杀菌能力的综合体,其杀菌力是氯气的2.5倍,具有高效杀菌的能力。

此技术所产生的综合体已通过卫生部门的检测。经证实,二氧化氯的杀灭能力比臭氧和氯更强,对水中的枯草芽胞杆菌、绿脓杆菌、沙氏门菌、军团菌和大肠杆菌等肠道致病菌有较强的灭杀效果。对伤寒、乙肝、霍乱和脊髓灰质炎等多种病毒也有良好的杀灭作用。

此技术所产生的二氧化氯可将水中的有机物氧化成为以含氧基因(羧酸)为主的其他物质,不产生氧化有机物,也不生成氯代有机物(致癌、致畸、致突物质)。同时,此技术还能彻底氧化溶解于水中的铁、锰,并可有效去除水中的色、嗅、味。

此项技术的制备原料是食盐,能源为直流电,现制现用,耗电、耗盐少,属节能型技术。

此项技术运行管理简单,除定期将盐补充至盐溶解槽外,其他全部可以自动运行,运行管理容易。适合用水量较少的单村供水,对操作人员的文化素质要求较低。

6 电解食盐技术的不足

电解食盐技术产生的综合消毒气体中,二氧化氯含量不稳,投加量难以控制。建议增加自动检测设备、自动投加设备和二氧化氯产量计算装置,控制盐浓度,改进循环冷却方式,使其制备方法更加完善。

从健康的角度看,此项技术依然会产生少量的副产物,同时在使用时水有特殊的气味。据调查,这是由于从水龙头逸出的二氧化氯与空气中的有机物反应所致。

从运行角度,产生二氧化氯的设备在长期运行时会产生一定量的废液,甚至结晶,容易发生二氧化氯输送管堵塞。

7 结论

电解食盐技术在农村饮水安全工程中的应用是国家对民生水利重视的充分体现。虽然电解食盐技术目前还不太完善,但不能掩盖此项技术的消毒效果。总体上说电解食盐技术是一项高效广泛的杀毒技术,尤其是对南方采用地表水作为饮用水源的农村供水,更是具有广阔的使用前景。此外,该技术不仅可以应用在农村供水方面,而且可以用在中水或工业废水处理等相关方面。

1 王永仪,蒋展鹏,顾夏生.二氧化氯消毒现状与发展[J].中国给水排水,1996,(2):74-75.

2 许保玖.给水处理理论[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.

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