二氧化氯与氯气在饮用水消毒方面的应用比较

王 强,陈 璐,赵 攀

（马鞍山钢铁股份有限公司第二能源总厂，安徽马鞍山 243000）

1 引言

水是人类赖以生存的不可替代的物质，天然水中都不同程度地含有病原微生物或其它污染物质，因此作为饮用水必须对其进行处理。长期以来，氯消毒一直是给水处理工艺中必不可少的一个环节，但随着水源污染的加剧及水质监测技术的提高，发现某些源水经氯气消毒后，在其出水中检测出了三氯甲烷等多种致癌或可诱发癌变的有机物，这使人们对氯消毒的安全性产生了怀疑。

二氧化氯于1944年应用于饮用水的消毒、脱色、除臭，二氧化氯处理饮用水中则不会产生三氯甲烷等氯化副产物，80年代后期，二氧化氯作为食品消毒剂和饮用水杀菌剂得到了美国农业部(USDA)和美国环境保护局(FDA)的认可，1987年美国FDA批准作为食品加工设备的消毒剂。世界卫生组织(WHO)承认，该物质完全没有致癌、致畸性、致突变作用，排在安全消毒方法的首位，属A1级产品，二氧化氯已成为国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品。我国在水处理中应用二氧化氯起步较晚，随着我国经济实力的日益强大，人们对健康安全标难要求的提高，二氧化氯作为液氯的替代品用于饮用水消毒的时机已经成熟。

2 二氧化氯与氯气的应用比较

我们以某钢铁厂新老区在饮用水消毒方面的不同进行比较，其中新区采用的是传统的氯气消毒及配套装备，老区改造后采用的是二氧化氯消毒及配套设备。

2.1 设备装置安全性比较

新区使用的氯气是由装在氯瓶中的液氯汽化形成的，其中建有自动加氯装置及氯气泄露吸收装置，且为单独无人职守房间，房间装有报警和摄像装置，信号进中控室，该系统对氯瓶安全性要求极高，一旦氯瓶发生泄漏，余氯吸收装置自动启动，但很难将大量氯气吸收，部分还是存在外逸可能，而且人员需带呼吸器进入处理，操作不方便、并存在人员接触的安全隐患，从投运至今已发生两次氯气泄露的险肇事故。

老区使用的二氧化氯是采用2%的ClO2稳定液和以盐酸为主体成分的活化液在发生器酸化后产生的二氧化氯气体通过水射器输入到清水池中，实施杀菌消毒。由于盛装稳定液和活化液的药桶是分开密闭的，发生器及输入管线也是处于密闭状态，稳定液ClO2浓度只有4%左右，大大低于30%爆炸下限，因此爆炸危险性主要集中在密闭的发生器及管线之中。输出气体管线通常在DN32以下，使用的材质为PPR管线或胶塑软管，因此发生严重后果的可能性极少。发生器作为产生ClO2的主体设备，体积较小，一般控制在0.25 m3以下，且设有稳定液和活化液的流量控制阀门，正常情况下产生的ClO2浓度将远低于爆炸下限。

2.2 消毒效果比较

为比对二氧化氯与氯气的消毒效果，我们仍采用某钢铁厂老区和新区同一时间段一个月的生活水水质检测结果作为参照，见表1。

从表1中，可以看出，二氧化氯的杀生效果较氯气好，且投加量相对偏少。

表1 二氧化氯与氯气消毒效果数据对照表

2.3 饮用水安全性比较

氯气消毒虽然可以消灭活水中大量的细菌和病毒，但它使饮用水中有机物发生氯代,生成上百种影响人体健康的有机氯衍生物,有强烈的致癌作用，同时使人产生味觉、嗅觉不适感。

二氧化氯作为水处理消毒剂，与氯气相比主要有如下优点：

a、二氧化氯能直接氧化水中的腐殖酸或黄腐酸等天然有机物，不与其生成三卤甲烷等氯化物，能大大降低消毒水中三卤甲烷等氯化消毒副产物的含量。

b、二氧化氯与氯气不同，在水中不发生水解，不与水中的氨氮反应，因此其杀菌效率不受水中pH值和水中氨氮浓度的影响。

c、二氧化氯能有效地氧化去除水中的藻类、酚类及硫化物等有害物质，对这些物质造成的水的色、嗅和味，具有比氯气更佳的处理效果，出水水质更好。

d、二氧化氯能有效杀灭水中的部分病毒和孢子等，而用氯气消毒杀灭上述因子效果较差。

e、二氧化氯较氯气在水中能维持较长时间的持续杀菌能力。

3 不足和改进

在使用二氧化氯消毒时，当二氧化氯的稳定液等药剂成分超标或流量控制装置失效，则ClO2含量就可能出现不足或超量，ClO2含量不足，则影响杀菌消毒效果；而在超出正常需要消毒量时，如超出量有限，则不会发生爆炸；如超过溶液中爆炸上限或发生器及管线等有足够泄漏量，遇明火、高温等均会引起爆炸。从减轻事故破坏程度考虑，可在发生器上增加护罩，以控制爆炸时的碎片飞出，进一步提高安全性。

4 结论

综上所述，使用二氧化氯消毒在设备装置及操作、饮用安全性方面要优于氯气，在消毒效果方面两者的差别不是很明显，但二氧化氯产生的负作用较氯气消毒大为减少，二氧化氯作为饮用水系统中的杀菌剂，效果明显优于氯气，它具有杀菌广谱，投加量小，药效维持时间长、不产生抗药性、消毒费用低，其在饮用水处理应用方面具有先进性、必要性、安全可靠性和实际可能性，通过在实践中不断地改进和完善，使用二氧化氯替代氯气消毒提高生活水生产的安全性必将会取得满意的效果。

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