0596.紫外线消毒、臭氧、二氧化氯技术比较

二氧化氯产品的选用
目前市场上二氧化氯产品主要是现场制备二氧化氯水溶液的二氧化 氯发生器。二氧化氯发生器分为电解法二氧化氯发生器和化学法二氧 化氯发生器。电解法二氧化氯发生器由于其耗电大、运行费用高、二 氧化氯含量低、故障率高等缺陷，将逐步被市场淘汰。化学法二氧化
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氯发生器按其生产工艺不同，主要分为复合型二氧化氯发生器和高纯 型二氧化氯发生器。目前国内大多数复合型二氧化氯发生器的规格是 以有效氯的产生能力来标注，而高纯型二氧化氯发生器均是以二氧化 氯的生产能力来标注，由于 1ｇ纯二氧化氯=2.63ｇ的有效氯故 1000 ｇ的高纯型二氧化氯发生器相当于 2630ｇ的复合型二氧化氯发生器， 许多水厂用户对此不太了解，结果花同样的钱而购买了不同处理能力 的二氧化氯发生器设备。
安全性
复合型发生器以氯酸钠为原料，其活性相对稳定，储存运输要求不十 分严格，包装仅为一般的塑料编制袋。
高纯型二氧化氯发生器以亚氯酸钠作为原料。亚氯酸钠属于强氧化 剂，性质活泼，遇碰撞或摩擦容易爆炸，水溶液浓度超过 30%也容易 发生爆炸，贮存和运输要求严格，包装需用金属桶，以防静电，使用 时要轻拿轻放，不能与皮肤直接接触。
处理效果及余氯
从国外资料及国内专家的试验情况来看，复合型发生器的消毒灭菌效 果更好，二氧化氯与氯气协同作用可较好地抑制处理后水中三卤甲烷 等氯化致癌物的生成。这主要是因为二氧化氯较氯气活泼，可优先于 氯气与有机物发生氧化分解反应，然后由氯气来保证处理后水中的余 氯，抑制水中微生物的繁殖再生。
进行污水的脱色处理时，在相同的有效氯浓度下，复合型发生器明显
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优于高纯型发生器及水溶液；降低 COD 时，高纯型发生器及水溶液优 于复合型发生器。另外，达到同样的消毒灭菌效果时，复合型发生器 可保持水中的余氯值达到现有国家生活饮用水的卫生标准。
高纯型二氧化氯发生器保持水中稳定的余氯较困难，因目前尚未有余 二氧化氯的国家标准及规范的分析仪器和方法（仅有个别的地方标 准）。
以下是对复合型二氧化氯发生器和高纯型二氧化氯发生器两者的性 能及特点进行比较，供选用选择产品时参考。
反应原理
复合型
2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O
高纯型
5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O
成分及含量
复合型 ：二氧化氯（67%）氯气（33%）
高纯性：二氧化氯（95%以上）
2、 技术成熟 2、 可现场制
快
3、 有保护性 造，技术成熟
2、 广谱杀菌
余氯
3、 有持续杀
消毒，消毒效
4、 有持续杀 菌能力
率是氯消毒
菌的能力
的 15 倍 3、 无二次污
染
1
缺点 1、 对病毒无 1、 对病毒无 1 、价格贵 1、 价格贵
效
效
2 、无持续杀 2、 无持续杀
2、 其氧化性 2、 气态的二 菌能力
2 、所有类型 饮料生产用 杀菌和消毒
的给水处理 水、污水处理2、空气消毒
排放
3、器械表面消
毒
通过上表可以看出，在消毒杀菌的有效性方面，臭氧与紫外线差不多， 但臭氧的应用范围要比紫外线广泛。在设备投资和运行费用方面，臭 氧≈紫外线>二氧化氯>液氯。但根据对各种消毒方法的总体评价，臭 氧是一种非常好杀菌消毒的方法。
菌能力
对人体有害 氧化氯是剧毒3 、对水的前 3、 安全要求
3、 有刺激性 的化合物，对处理要求高 高
气味并损害人人体有害，且4 、穿透力弱
体皮肤
与液氯一样会
有致癌的二次
污染物的产生
适合类型 所有类型的污1 、所有类型 简单空气杀 1、 适合所有
水处理或给水的污水处理 菌、医院废水、场合水处理的
处理
运行费用
以同样生产 1 克有效氯，运行费用分别是：复合型的费用是 0.004 元； 纯发生器的费用是 0.016 元。以日供水量为 5 万吨的地表水厂为例， 按每吨水投加 2 克有效氯计，选用复合型发生器、高纯型发生器两类 产品，年运行原料费用计算及对比如下：
复合型：50000m3/d×365d/y×2g/m3×0.004 元/g=146,000 元
紫外线
臭氧
需要处理时间 10~30 分钟 比液氯稍快
最小
5~10 分钟
对细菌的有效
有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
有
有
有
性
对病毒的有效 有一些
有一些
有一些
有
性
设备投资
最低 比液氯高，比 比臭氧高 液氯的 5 倍
其它方法低许
多
运行费用
最低 比液氯高，比 与臭氧类似 比液氯高
其他方法稍低
优点
1、 价廉 1、 价廉 杀菌效应快 1、 除色臭味
4
高纯型：50000m3/d×365d/y×2g/m3×0.016 元/g=584,000 元
通过以上的分析比较可以看出，两者运行费用的区别较大，因此在选 用时应根据实际情况慎重考虑产品的可靠性、安全性及经济情况，以 达到较好的使用效果和效益。
二氧化氯和液氯在水处理应用领域的对比 首先，我们来了解液氯和二氧化氯。液氯用于饮用水消毒已有近百年 历史。液氯消毒具有余氯的持续消毒作用，试剂价格较低、操作方便， 氯气本身有毒，使用时必须注意安全，防止泄漏。饮用水氯消毒产生 卤仿已引起国内外学者强烈关注，我国规定氯仿小于 60ug/L，我们 对全国 24 个大城市自来水厂的卤仿进行了全面调查和研究，通过这 些研究对减少和控制饮用水氯消毒中氯仿的形成具有重要理论意义 和实用价值。但是欲彻底控制饮水消毒中氯仿等有机卤代物的形成， 则必须用优于液氯的消毒剂替代。 自从 CLO2 作为一种消毒剂用于水处理工艺以来，效果显著。CLO2 在 水中不水解，在较宽 PH 值范围内（PH=6-9）是稳定的，它还具有强 氧化性，CLO2 具有很强的反应活性和氧化能力，如果以 CL2 的氧化 能力为 100%；则几种物质的氧化能力强弱次序为 CLO2（263）＞H2O2 （209）＞Naclo2(157)＞KmnO4＞CL2(100)＞Naocl(93)＞Na2o2(91), 从上可以看出，CLO2 作为氧化剂和消毒剂具有明显的优势，二氧化 氯消毒是液氯的 2.63 倍。二氧化氯作为饮用水消毒剂其优点有： （1）CLO2 在失活病毒、隐孢子虫和贾第虫方面比 CL2 更有效； （2）CLO2 不形成氯仿等有机卤代物； （3）CLO2 杀菌特性几乎不受 PH 影响，且杀菌效果优于 CL2；
紫外线消毒、臭氧、二氧化氯技术比较
目前采用的消毒技术主要有：液氯、 臭氧、二氧化氯、紫外线。由 于液氯消毒带来的二次污染、以及余氯对人体的刺激使得没有类似问
题的其它消毒方法得到应用。其中，臭氧、紫外线和二氧化氯是新兴
的最为重要的消毒方法。各种消毒杀菌方法的效果和优缺点的比较如
表所示。
项目
液氯
二氧化氯