二氧化氯和次氯酸钠联用降低亚氯酸盐生成量应用的研究
饮用水水质分析中亚氯酸盐污染的控制对策研究
饮用水水质分析中亚氯酸盐污染的控制对策研究【摘要】由于二氧化氯作为一种优越的消毒剂在水处理领域内已有广泛应用,如何去除水体中过多的消毒副产物ClO2-和ClO3-是保证消毒安全性的重要前提之一。
鉴于ClO2-和ClO3-的毒性以及ClO3-可由ClO2-转化而来,去除的主要目标物是ClO2-。
【关键词】水质分析;亚氯酸盐;还原性物质;副产物残留;安全高效;经济可靠0 引言ClO2-的去除一般从两个方面进行考虑,一是从源头上控制,即减少在二氧化氯制备过程中所夹带的原料亚氯酸盐或者尽量降低水源中还原性物质的含量,使得C1O2转化为ClO2-尽量少;二是对既生成的ClO2-采取切实有效的措施加以去除,其中可行的方法包括还原法:SO2-SO32-还原法、亚铁还原法、活性炭法;氧化法有:臭氧和氯气氧化法。
1 二氧化氯制备过程控制亚氯酸盐的残留为了最大限度地减少副产物ClO2-,首先应该采用先进的二氧化氯发生方法和设计优良的发生器,尽量减少发生器产物中的C1O2-的量,控制发生原料的流失。
例如采用亚氯酸钠与氯反应发生法,一般应采用较高浓度的原料进行反应,并控制投加氯气的纯度;氯气的量如果控制不当,就容易引发副反应而生成氯酸根离子。
2 减少源水中的还原性物质控制亚氯酸盐生成因为二氧化氯的强氧化性,能与水体中的还原性有机物或无机物反应,自身被还原成ClO2-,故降低源水中有机物的含量可以减少C1O2在净化水时所生成的ClO2-。
降低源水中还原性有机物和无机物的方法包括物理法、化学法和生化法。
2.1 物理法物理法有强化混凝法、膜过滤法和吸附法等。
强化混凝法可以促进水体中有机物和无机物离子的加速去除,减少了可与C1O2发生反应的物质,并且经济实用可行、技术含量低,在欧美国家得到广泛应用,美国环境保护局将其列为去除水体中有机物的一种最有效、可行的方法。
但混凝效果通常受源水水质、混凝剂的种类、投加量和投加方式、pH值及水力条件等因素影响;而且会造成水浊度、污泥量的增加以及增加了进出水时调节溶液pH值的酸和碱量。
次氯酸钠与二氧化氯联用降低消毒副产物的应用探讨
Li Yu n a g. i hi n Li i i t , a f n Y n S pi g. Ba m n
(iwa ae u pyBrn h Zh h i ae s u c sGru , h h i 9 9 , ia Jn nW trS p l a c . u a W trRe o r e o p Z u a 1 0 0 Chn ) 5
2 1 年 第 4期 01 第 3 卷 总第 26 8 1 期
17 0
次 氯 酸钠 与 二 氧 化 氯 联 用 降低 消 毒 副产 物 的应 用探 讨
刘渊 芳,尹世 平 ,李柏敏
( 海 市水 务 集 团 金 湾供 水 分公 司 ,广 东 珠海 5 9) 珠 0 0 1 9
【 摘 要】 了解 决 自来 水, 应 用 二氧 化氯 导致 的消毒 副产物 亚 氯 酸盐 、氯 酸盐 超标 问题 ,对 亚氯 酸 盐 生成 量与 二氧 化 氯投 加 量相 关性 进行 了测 为 一 定 分析 ,开 展 了以 次氯 酸钠 替代 二氧 化 氯 消毒 ,同 时保 留二 氧化 氯预 氧化 生产性 实 验 。结 果 表 明 ,亚 氯 酸盐 生成 量 与二 氧化 氯投 加 量显 著相 关 ,因 此 ,采 用二 氧化 氯预 氧 化 与次 氯酸 盐消 毒 联用 ,既保证 了水质 消毒 效果 ,又使 水 中亚 氯酸 盐 的浓 度大 幅 度降 低 并稳 定达 标 。 f 关键 词] 二氧 化 氯 ;次氯 酸 盐 ;消毒 副 产物 ;亚 氯酸 盐 ;氯 酸 盐 f 图分 类号] 6 中 05 [ 文献 标识 码] A [ 文章 编 号]0 7 1 6 ( 0 1 40 0 —3 1 0 —8 52 1 ) — 1 70 0
二次供水系统中亚氯酸盐生成的影响因素
二次供水系统中亚氯酸盐生成的影响因素李雨婷;李星;杨艳玲;尚思宏;张舒燕;赵锂【摘要】According to the characteristics of water quality and hydraulic conditions of secondary water supply systems (domestic water supply and hot water supply),secondary disinfection method is used to replenish the disinfectant.The effects of chlorine dioxide dosage,hydraulic retention time,water temperature (8/20℃),CODMn and pH was investigated using a static experiment which conducted in secondary water.The results indicate that when adding 0.2 mg/L chlorine dioxide as a supplementary disinfectant,microbial indicators of second water supply can meet the requirements of the standard of drinking water health standards;Reducing the dosage of chlorine dioxide,domestic water supply HRT and domestic hot water heating time,controling CODMn secondary water content and pH,can effectively reduce the amount of chlorite.The results of disinfectant dosing and content variation provide the basis for biological and chemical safety to protect the secondary water supply system technically.%根据二次供水系统水质和水力条件的特点,采用二次消毒方式对消毒剂进行补充,研究了二氧化氯投加量、水力停留时间、生活给水的水温(8/20℃)、CODMn以及pH对二氧化氯和亚氯酸盐的影响,考察了生活热水的二氧化氯和亚氯酸盐的变化规律.结果表明,投加0.2 mg/L二氧化氯作为补充消毒剂时,二次供水的微生物指标可以满足水质的要求;降低二氧化氯投量、减少生活给水水力停留时间和生活热水的加热时间、控制二次供水的CODMn含量和pH,可有效降低亚氯酸盐的生成量.研究结果为二次供水系统中消毒剂补充投加与含量变化规律提供了依据,为保障二次供水系统的生物安全性和化学安全性提供了技术支持.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】8页(P13-19,26)【关键词】安全消毒;二次供水;二次消毒;二氧化氯;亚氯酸盐【作者】李雨婷;李星;杨艳玲;尚思宏;张舒燕;赵锂【作者单位】北京工业大学建筑工程学院,北京 100124;北京工业大学建筑工程学院,北京 100124;北京工业大学建筑工程学院,北京 100124;北京工业大学建筑工程学院,北京 100124;北京工业大学建筑工程学院,北京 100124;中国建筑设计院有限公司,北京 100044【正文语种】中文【中图分类】TU991.2二次供水是建筑小区中常用的供水方式,一般包括生活给水和生活热水[1]。
哈尔滨工业大学硕士研究生开题报告
哈尔滨工业大学硕士学位论文开题报告题目:二氧化氯无机消毒副产物的净水工艺过程控制院(系)土木与环境工程学院学科环境科学与工程导师教授研究生学号开题报告日期年10月09号研究生院制二〇一年九月目录1 课题来源及研究的目的和意义 (1)1.1课题的来源 (1)1.2课题研究的背景和意义 (1)2 国内外在该方向的研究现状及分析 (2)2.1国外研究现状 (2)2.2 国内研究现状 (2)2.3国内外文献综述的简析 (3)3 主要研究内容 (4)3.1 检测方法探究 (4)3.2 控制工艺优化 (4)4 研究方案及进度安排,预期达到的目标和取得的研究成果 (5)4.1 研究方案 (5)4.2预期达到的目标和取得的研究成果 (6)4.3 进度安排 (6)4.4 课题创新点 (6)5 为完成课题已具备和所需的条件和经费 (7)6 预计研究过程中可能遇到的困难和问题以及解决的措施 (7)6.1 研究过程中可能遇到的困难和技术问题 (7)6.2 解决的措施 (7)7主要参考文献 (7)1 课题来源及研究的目的和意义1.1课题的来源二氧化氯作为最有潜力的替代液氯消毒的消毒剂之一,无机消毒副产物超标的问题亟待解决。
在饮用水消毒有效消除微生物污染的同时,减少可能带来的公众健康威胁。
深圳水务集团技术委员会特申请立项课题,通过优化消毒工艺,有效控制无机消毒副产物超标风险。
1.2课题研究的背景和意义饮用水消毒旨在有效减少或彻底消除病原微生物,以防止水源性传染病的暴发。
消毒手段有物理方法,如紫外线消毒等,但应用历史最长、范围最广的为化学处理法中的加氯消毒。
饮用水液氯消毒在控制水源性传染病的发生和流行中起到了巨大作用。
最早在1896年,加氯消毒第一次被用于位于美国Kentucky州Louisville湖的一座水厂,并于1908年作为独立的子工艺被正式合并在水处理工艺中[1]。
之后,液氯消毒被广泛采用,直到第二次世界大战时期,成为世界范围内公认的用于控制水介质传染病的基本标准方法。
净水过程中二氧化氯消毒副产物去除研究
净水过程中二氧化氯消毒副产物去除研究范长香【期刊名称】《《中国资源综合利用》》【年(卷),期】2019(037)011【总页数】3页(P32-34)【关键词】二氧化氯消毒; 消毒副产物; 去除【作者】范长香【作者单位】枣庄市供水总公司山东枣庄 277100【正文语种】中文【中图分类】TU991.2作为净水处理工艺的最后一环,消毒能够去除水中的有机物和微生物,降低人体感染疾病的概率。
如果饮用水不经消毒,人们饮用后可能罹患伤寒、霍乱等急性症状,严重的可能影响人体生命安全。
近年来,消毒副产物越来越多地被人们熟知,我国通常采用二氧化氯消毒,少数升级改造后的水厂会采用臭氧消毒,采用化学消毒方法无一例外地都会产生消毒副产物[1]。
消毒副产物同样会给人体带来一系列的危害,本文研究了目前二氧化氯消毒工艺产生的副产物,以便更好地控制水中的各类污染物。
1 饮用水消毒现状目前,常见的饮用水消毒方式有氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等,其通常分为物理消毒和化学消毒两种。
紫外线、加热等方式属于物理消毒。
化学消毒方面,由于价格便宜、投加方便等优点,氯消毒被各自来水厂广泛应用。
二氧化氯消毒至今已有上百年的历史。
20世纪70年代,美国科学家发现,二氧化氯消毒会产生一系列的消毒副产物,包括卤代烃、卤代腈、卤乙酸等,一旦人们饮用含有这些有害物质的水,就会对人体产生一定危害,甚至导致人体畸变[2]。
近年来,越来越多的水厂选用二氧化氯消毒,研究表明,二氧化氯消毒比直接投加氯气消毒更具优点。
另一种常见的化学消毒方式是臭氧消毒,臭氧作为一种强氧化剂,具有强大的杀菌作用,由于臭氧消毒价格较高,其目前基本都用在瓶装饮用水消毒工艺中。
2 二氧化氯消毒副产物及危害二氧化氯消毒产生的副产物分为有机物和无机物两种,二者均具有危害性[3-4]。
2.1 无机副产物的产生及危害在二氧化氯消毒的过程中,二氧化氯被还原而生成无机副产物,具体过程为:二氧化氯生产期间,氯气和ClO2会发生化学反应,生成ClO3-和少量的ClO2-;ClO2在阳光下会发生光化学反应,分解生成ClO3-和ClO2-;原水会发生歧化反应和氧化还原反应等,生成ClO3-和ClO2-。
食品工艺设备清洗技术研究
食品工艺设备清洗技术研究作者:杜巧珍来源:《中国食品》2022年第20期食品类产品的生产制造是一个非常复杂的过程,任何一个环节出现问题都会影响食品的安全性,因此需要重视有关工艺设备的清洗和相关环节的技术研发工作,从而保证产品的生产质量。
其中,在工艺设备的清洗过程中,既需要用水清洗,又需要配合使用特定的洗涤剂来保证对于油脂或是蛋白质残留的清洗效果,如此才能尽量避免出现食物中毒问题。
从长远来看,推进食品工艺设备清洗技术的研究革新和应用实践,能够推动国内食品加工行业的转型升级,因此需要提高对这类问题的关注度。
本文主要对食品工艺设备的清洗技术进行了研究。
一、原位清洗系统概述目前,仍有部分食品企业没有认识到食品工艺设备清洗工作的重要性,因此也就无法保证清洗效果。
基于上述现状,建议各食品企业立足自身的实际情况,在有关工艺设备的清洗和消毒处理过程中引入原位清洗系统。
该系统的优势在于具有较强的灵活性,能够根据不同的洗涤对象确定具体的洗涤方式,并且可以根据工艺设备的污染程度加重洗涤强度,能够保证实际的清洗效果。
1.运行原理。
相较于旧有的单一式清洗系统,原位清洗系统可以借助专业清洗仪器以及清洗对象共同构成的工作回路完成具体的清洗工作。
在将清洗剂倒入工作回路之后,有关机器设备能够在发挥动力作用的基础上将洗涤剂输送至各个环节,进而完成具体的洗涤作业,可以达到消毒、杀菌、去污的效果。
在实际操作环节中,该系统并不需要投入额外的人力资源,并且能够在原有基础上节省清洗时间。
2.核心部分。
原位清洗系统主要由清洗喷头、回液泵、管路以及清洗缸组成。
在常规状态下,清洗缸大都由热水缸、酸缸以及碱缸组成,而且为了保证各环节清洗工作的有序完成,需要在不同的缸体中加入对应的传感器和蒸汽装置。
在正常工作状态下,需要根据实际的作业需求以及清洗剂的类型确定好CIP罐的数量。
如非必要,一个系统的罐体数量应当低于8个。
然后可以根据管线以及罐体的实际情况确定罐体的具体容积,并且需要确定好罐体的流速。
二氧化氯消毒副产物亚氯酸盐及氯酸盐的测定
二氧化氯消毒副产物亚氯酸盐及氯酸盐的测定贾新发【摘要】概述了ClO2 消毒技术的特点及消毒副产物对人体健康存在的隐患,介绍了离子色谱仪测饮用水中消毒副产物的检测方法和检测条件,并对某水厂近半年的出厂水中的ClO2 消毒副产物进行检测,结果表明该水厂的出厂水中的消毒副产物符合卫生标准.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)005【总页数】3页(P134-136)【关键词】消毒副产物;离子色谱法;饮用水【作者】贾新发【作者单位】山西师范大学工程学院,山西临汾 041000【正文语种】中文【中图分类】TU991.2ClO2消毒是目前国际上公认的高效、低毒、快速、广谱、安全的灭菌消毒剂,这是由于ClO2消毒具有以下的优点:1)几乎不受温度和pH值的影响。
2)氧化性强,能分解细胞结构,可以快速杀死水中的各种微生物。
3)杀毒效果好,用量少,作用时间长。
ClO2溶于水后,在水中的扩散速度与渗透能力都比氯快很多,溶解度约为氯的5倍,氧化能力是氯的2.63倍[1]。
4)不产生三卤甲烷和卤乙酸等消毒副产物,是一种十分安全的消毒剂,被世界卫生组织列为A1级安全消毒剂。
但是ClO2的主要消毒副产物是和,其中对人体的危害比较大,会对血液中的红细胞产生影响,发生病变。
国外研究雌鼠饮用含有高浓度亚氯酸盐的水,生产的幼鼠体重轻,并有死胎[2]。
所以我国GB 5749—2006生活饮用水卫生标准中规定出厂水中的和含量限值均不得超过0.7 mg/L。
我们采用离子色谱法测ClO2的消毒副产物和的含量,离子色谱法具有分析速度快、检测灵敏度高、选择性好,并可以同时检测无机或亲水性有机阴、阳离子等多种离子的优点。
它的工作原理主要是以离子交换为基础,由于不同的离子与色谱柱中交换剂的亲和力不同而被分离,最终得到各种离子的色谱峰,达到分离、定性、定量分析的目的。
1)离子色谱仪:青岛盛瀚色谱技术有限公司,CIC-200型;2)纯水机:艾科浦AWL-0502-U(重庆颐洋企业发展有限公司),电阻率18.25 MΩ;3)碳酸钠、碳酸氢钠均为优级纯;4)氯酸盐标准溶液:上海育惠原化学有限公司,浓度为1 000 mg/L;5)亚氯酸盐标准溶液:上海育惠原化学有限公司,浓度为1 000 mg/L;6)纯水:本实验所用纯水均为经过0.22 μm微孔滤膜过滤后的超纯水。
二氧化氯与氯联合消毒减少消毒副产物
Cl2
6
16. 64
由表 1 可见 ,汉江水样经消毒处理后 CHCl3 含 量由高至低依次为 Cl2 > ( ClO2 + Cl2 ) > ClO2 > 源 水 ,ClO2 处理水样与源水基本相同 。不同配比的 ClO2 + Cl2 消毒处理水样的 CHCl3 生成量由高至低
依次为 (2∶8) > (2∶6) > (2∶4) > (2∶2) ,可见随着 Cl2 投加量的增高 ,CHCl3 生成量亦有逐渐增加的趋势 。 在相同的 Cl2 投加量 (6 mg/ L ) 下 ,联合消毒可使水 中的 CHCl3 含量减少 66. 64 % ,即使 Cl2 投加量超过 单一加 Cl2 消毒水样 , CHCl3 生成量仍然低于单独 加 Cl2 水样 ,其原因可能是与之联合消毒的 ClO2 可 以和水中的 CHCl3 前体物发生氧化反应 , 从而使 Cl2 和这些有机物难以完全形成 CHCl3 。
212 有机物致突变性比较
汉江水分别经 ClO2 、Cl2 以及不同配比的 ClO2 + Cl2 消毒处理后 ,各处理水样中非挥发性有机物的 致突变性结果见表 2 。可见经 Cl2 消毒处理水样的 致突变性最高 , ClO2 + Cl2 次之 , ClO2 最低 ,不同配 比的 ClO2 + Cl2 消毒处理水样的致突变比活性强度 由高至低依次为 (2∶6) > (2∶4) > (2∶2) 。对各水样
汉江是武汉市重要的饮用水源之一 ,近些年来 汉江水源水经加氯消毒后 ,其自来水中有机物具有 明显的致突变作用[2 ] 。为此分别采用 Cl2 、ClO2 以 及 ClO2 + Cl2 方式进行消毒试验并对消毒后水中的 有害消毒副产物含量及致突变作用强度进行检测与 比较 。
纸浆绿色漂白——二氧化氯漂白
纸浆绿色漂白——二氧化氯漂白王小雅;曹云峰【摘要】Chlorine dioxide bleaching was one of the main bleaching stage in the ECF bleaching processes. It has been widely used in the multistage bleaching. Compared with chlorine dioxide bleaching, the production of AOX (adsorbable organic halides) in chlorine bleaching was more with the same and effective usage of chlorine. Chlorine dioxide has strong oxidation of strong delignification capacity and delignification selectivity. Using of buffer system in the process of C102 bleaching was better for the stability of pH value. In C102 bleaching process, amounts of AOX were reduced, because dimethyl sulfoxide (DMSO), hydrogen peroxide and NaC102 were added as bleaching additive agents. C102 production equipment nationalization, and flexible bleachin~ process is the trend of future develooment.%二氧化氯是ECF漂白工艺的主要漂白剂之一,已被应用于制浆厂的多段漂白。
自来水处理中二氧化氯与次氯酸钠联用方法研究
自来水处理中二氧化氯与次氯酸钠联用方法研究2天津泰达津联自来水有限公司摘要:分析自来水水质问题带来的安全隐患,提出一种自来水处理中二氧化氯与次氯酸钠联用方法。
通过选择二氧化氯与次氯酸钠投入点,启用联用投加装置,处理自来水杂质。
设计对比试验,验证提出的联用方法可保证在多次处理后,自来水中的杂质含量低于国家自来水规定标准。
关键词:自来水处理;二氧化氯;次氯化钠;联用方法引言检测分析自来水水质,发现水体中含有大量的突发性风险金属元素,且原水体浑浊,与《自来水质量标准》文件中提出的水质清洁要求十分不符,此种问题为社会居民供水带来了严重的安全问题,本文将针对此种现象展开研究。
1自来水水质问题带来的隐患以某自来水水厂为研究对象,对其中自来水进行抽样检测,发现水体中存在大量悬浮物质,且水质浑浊。
为此,有关部门对自来水水质问题带来的安全隐患进行了分析。
具体如下。
在季节交替或空气气温骤降的时间段,自来水蓄水池中下层与上层水体交互活动显著变快,此种现象导致水体中金属锰元素超出自来水正常检测标准。
分析出现此种现象的原因,发现大部分水厂中原水泵与蓄水池距离较近,原水池中金属锰元素没有经过自然的氧化,便直接将自来水供应到水厂。
当自来水中锰元素超标时,自来水水厂无法正确的处理“黄水问题”,也容易对自来水供应造成一定程度的影响。
尽管此种做法去除了水体中的锰元素,但与此同时,过强的试剂也导致水厂净水设备呈现高负荷运转状态。
严重情况下甚至会导致供应的自来水除臭味道显著,或氯酸盐物质过高,同样会造成水体质量问题。
2二氧化氯与次氯酸钠联用方法2.1选择二氧化氯与次氯酸钠投入点为解决自来水水厂水体中存在多种杂质的问题,提出灵活选择二氧化氯与次氯酸钠投入点的方式,解决原水突变情况下水质的安全问题。
综合水厂在建设过程中自来水净化问题的解决措施,提出在加入次氯酸钠前,使用二氧化氯净水消毒的方式,进行自来水联用消毒。
流程如图 1 所示。
图1 二氧化氯与次氯酸钠投入点选择由图 1 中表述流程,实线表示二氧化氯与次氯酸钠试剂的常规投入点,虚线表示当水体出现异常现象时,试剂应急或备用投入点。
关于二氧化氯和次氯酸钠在自来水消毒上的特点和应用
关于二氧化氯和次氯酸钠在自来水消毒上的特点和应用摘要:目前,二氧化氯和次氯酸钠石自来水生产过程中所采用的最主要的两种消毒方式,本文探讨的是它们优缺点和实际应用上的数据分析。
主要从两者的原理和影响因素,以及优缺点方面进行分析比较,选择合适的消毒方式。
关键字:二氧化氯次氯酸钠自来水消毒实际应用一、二氧化氯消毒二氧化氯的消毒原理是对微生物细胞壁的强吸附性和渗透性,从而破坏细菌内的酶,快速控制其蛋白质的合成,达到灭活的目的。
本文讨论的是复合型二氧化氯的制备方式,原料使用的是氯酸钠和稀盐酸。
其化学反应方程式表达为:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl二氧化氯作为饮用水的消毒剂,具有广谱灭菌效果,对微生物(包括真菌、细菌繁殖体及其芽孢、病毒和分枝杆菌等)有很强的灭活能力,并且不会使这些微生物产生抗药性。
二氧化氯易溶于水,在水中渗透能力和扩散速度快,可有效灭活出厂水中的微生物,并且剩余部分进入管道后,对管道也有一定的灭菌能力,防止在输送水的过程中微生物的二次污染。
并且二氧化氯具有强氧化性,能有效地去除水池和管道内的藻类植物,在抗菌和防腐方面起到积极的作用。
二氧化氯消毒几乎不生成卤代有机无机物。
但是反应生成二氧化氯的过程会产生亚氯酸盐和氯酸盐这两种副产物。
二氧化氯气体具有不稳定易分解的特点,并且易燃易爆,所以水厂一般都是采用二氧化氯发生器现场制备,这就特别需要注意配料之间的比例、精确控制投加量以及选取合适的投加点,以达到更好的灭菌效果,同时较少地生成反应副产物亚氯酸盐和氯酸盐。
制备二氧化氯所需要的原料盐酸具有挥发性和腐蚀性,运输和储存都有一定的安全隐患,对场地的选择要求较高,并且批量购买盐酸需要向有关部门申请,审批更复杂一些。
二、次氯酸钠消毒次氯酸钠的消毒原理是水解形成次氯酸,然后次氯酸再分解成新生态氧[O],新生态氧[O]具有强氧化性,能使微生物的蛋白质变性,从而达到灭菌的效果。
供水处理中二氧化氯与次氯酸钠联用方法的研究与应用
供水处理中二氧化氯与次氯酸钠联用方法的研究与应用摘要:为保障社会居民供水的的安全,提升供水处理综合效率,降低水质风险,消除水质中的藻类微生物,保障水质的清洁稳定。
本文通过案例来对供水处理中二氧化氯与次氯酸钠联用方法的应用进行了探讨。
关键词:供水处理;二氧化氯;次氯酸钠;联用方法;应用1案例情况某水厂供水规模大约是每日50000m3,原水来源于附近水库,处理流程是常规工艺,用过二氧化氯替换液氯进行消毒,当作供水生产氧化消毒剂,一般的投加操作是前加氯预处理联合滤后出厂消毒。
其中前加氯投加在反应池内,对藻类与氧化有机物进行杀灭,在特殊阶段投加点调整在过滤之前,过滤之后以及出厂时进行加氯处理达到杀菌消毒的作用。
随后为了强化水质的安全性,在2020年阶段开启次氯酸钠投加机制,开展二氧化氯联合次氯酸钠运用在供水处理中,获取显著成效。
2水质隐患类型以上述案例水厂为研究对象,对其中供水进行抽样检测,发现水厂原有水质优良,即地表水的标准类型在Ⅱ至Ⅲ级之间。
单一的氧化消毒剂类型有,也就是二氧化氯投加方式可以初步适应水厂氧化有机物处理、藻类处理和供水消毒操作的需求。
基于突发情况或者季节性模式下的消毒工艺,水厂存有一定安全问题。
其一,水库原水藻类的繁殖体现爆发特征与氨氮日益增加的趋势,水厂适当增加二氧化氯的剂量实施藻类与有机物的处理,增强工艺处理质量,确保水质足够安全。
其二,每年的10月份,季节出现交替情况,气温急骤降低,水厂不能规避原水锰超标的情况出现。
案例中的某水厂原水溶解锰数值最大是0.3mg/L,究其原因是气温降低造成水库上层与下层的水体互相交换,以致于水库底层锰元素大量释放不断上升转移在对应的泵站取水层位置,水厂和原水泵站仅仅距离500m,原有水中锰元素不能在自然氧化的作用下提供给水厂。
运用相同原水泵站和管水管路下游的水厂不存在相同问题,原因是下游两家水厂实际的原水管路距离相对远一些,管渠长度数值分别是6000m、12000m,下游两家水厂原水进厂前段各自存有长度为2000m的输水隧道,这样原水涉及的锰元素可以在输水管渠内部进行氧化与沉淀。
水中二氧化氯消毒副产物亚氯酸盐的测定
第47卷 第7期 2020年7月天 津 科 技TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGYV ol.47 No.7Jul. 2020收稿日期:2020-06-04基础研究水中二氧化氯消毒副产物亚氯酸盐的测定郭震宇1,2,王 莹1,2,孔繁颖1,2,李 晨1,2(1. 天津泰达水业有限公司 天津300457;2. 天津泰达津联自来水有限公司 天津300457)摘 要:对水中二氧化氯消毒副产物亚氯酸盐的测定方法进行了分析。
为选择一种简便、快速、高灵敏度的测定水中亚氯酸盐的方法,对碘量法和离子色谱法的研究表明,尽管2种方法均具有选择性好、准确度高的优点,但碘量法干扰因素多,操作繁琐,离子色谱法则操作简单、灵敏度高,精密度和准确度均符合分析要求,故适宜推广应用。
关键词:亚氯酸盐 碘量法 离子色谱法中图分类号:TU991 文献标志码:A 文章编号:1006-8945(2020)07-0064-03Determination of Chlorite ,By -product of ChlorineDioxide Disinfection in WaterGUO Zhenyu 1,2,WANG Ying 1,2,KONG Fanying 1,2,LI Chen 1,2(1. Tianjin TEDA Water Industry Co.,Ltd.,Tianjin 300457,China ; 2. Tianjin TEDA Tsinlien Water Supply Co.,Ltd.,Tianjin 300457,China )Abstract :The determina tion methods of chlorite ,by-product of chlorine dioxide disinfection in wa ter a re a na lyzed. In order to select a simple ,rapid and highly sensitive method for the determination of chlorite in water ,the iodimetry and ion chromatography are studied. Although both methods have the advantages of good selectivity and high accuracy ,the iodi-metry has many interference factors and is complicated to operate. Ion chromatography is simpl in operation ,high in sensi-tivity ,and the precision and accuracy meet the analysis requirements ,so it is suitable for popularization and application. Key words :chlorite ;iodometry ;ion chromatography二氧化氯具有广谱杀菌作用,同时又不生成三卤甲烷和卤乙酸,是新一代广谱杀菌剂,也是推广使用的消毒剂之一,它被认为是可替代氯气、次氯酸钠等氯制剂的消毒剂。
次氯酸钠与二氧化氯联用降低消毒副产物的应用探讨
次氯酸钠与二氧化氯联用降低消毒副产物的应用探讨
刘渊芳;尹世平;李柏敏
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2011(38)4
【摘要】为了解决自来水厂应用二氧化氯导致的消毒副产物亚氯酸盐、氯酸盐超标问题,对亚氯酸盐生成量与二氧化氯投加量相关性进行了测定分析,开展了以次氯酸钠替代二氧化氯消毒,同时保留二氧化氯预氧化生产性实验.结果表明.亚氯酸盐生成量与二氧化氯投加量显著相关,因此,采用二氧化氯预氧化与次氯酸盐消毒联用,既保证了水质消毒效果,又使水中亚氯酸盐的浓度大幅度降低并稳定达标.
【总页数】3页(P107-109)
【作者】刘渊芳;尹世平;李柏敏
【作者单位】珠海市水务集团,金湾供水分公司,广东,珠海,519090;珠海市水务集团,金湾供水分公司,广东,珠海,519090;珠海市水务集团,金湾供水分公司,广东,珠海,519090
【正文语种】中文
【中图分类】O65
【相关文献】
1.不同游离碱含量的次氯酸钠消毒效果与消毒副产物比较 [J], 彭敏;吕斯濠;范洪波
2.二氧化氯与次氯酸钠联用降低亚氯酸盐生成量应用研究 [J], 汪义强;李云放;易利翔;文汉华;陈鹰;朱飞;林辉越;陈锦培;黄晓东
3.二氧化氯与次氯酸钠联用降低亚氯酸盐生成量的实践研究 [J], 刘伟强
4.二氧化氯及与次氯酸钠联用的消毒方式对消毒副产物的控制 [J], 吴思宇;卢小艳;刘丽君;张金松
5.次氯酸钠/二氧化氯联合消毒控制消毒副产物技术示范 [J], 周智勇; 马铃; 胥川; 许春凤; 周建华
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二氧化氯与次氯酸钠联用降低亚氯酸盐生成量应用研究汪义强李云放易利翔文汉华陈鹰朱飞林辉越陈锦培黄晓东摘要为解决净水厂应用二氧化氯(C102)导致的消毒副产物亚氯酸盐(C102-)超标问题,对C102-生成量与C102投加量、接触反应时间及原水pH相关性进行了测定分析,开展了以次氯酸钠(NaCl0)替代ClO2消毒,同时保留ClO2预氧化的模拟试验与生产性试验。
结果表明,ClO2-生成量与C102投加量显著相关,反应时间、原水pH对CIO2-生成量影响较小,采用C102预氧化与NaClO消毒联用,不仅确保了水质消毒效果,而且使水中C102-浓度大幅度降低并稳定达标。
关键词二氧化氯次氯酸钠消毒副产物亚氯酸盐O前言C102在pH为3~9范围内具有微生物杀灭性能。
同时,C102与氯相比在水处理杀藻、除味、脱色、除铁锰方面具有一定优势,其氧化具有高选择性,几乎不与水中有机物作用生成有害卤代物。
据报道,20世纪90年代,美国就已有500 ~900家净水厂使用C102,欧洲C102应用则更为普遍。
C102性质不稳定,一般需现场制备,C102制备方法包括氯酸钠法、亚氯酸钠法、电解法。
其中,氯酸钠法根据还原剂不同有R1法~R11法十多种工艺。
目前国内C102发生器多采用氯酸钠法中的R5法或R11法。
R5法又称全盐酸法,使用盐酸作还原剂,特点是在ClO2产生的同时,有约占C102纯度一半的氯气产生。
Rll法是近年来开发的氯酸钠一双氧水法,须用双氧水作还原剂并在络合剂作稳定剂的条件下反应,大大提高了C102产率。
C102氧化被还原后,主要副产物是C102-,其次是ClO3-,Korn在1998年的研究表明,用于消毒的C102 70%~80%转化为ClO2-。
研究表明,C102-、ClO3-均能氧化血色素,导致高铁血红蛋白和溶血性贫血,对动物血液、生殖产生生物学负面效应,国际癌症研究所已将其列为致癌物。
《生活饮用水卫生标准》(GB 5749--2006)已将C102-列为C1O2消毒的必检项目,限值0.7 mg/L,其中全盐酸法C1O2消毒还须检验CIO3-,限值亦为0.7 mg/L。
由于原水水质、运行管理水平及C102不易调控等因素,ClO2投加量不易控制,易造成C102-、C103-等副产物超标,成为C102在净水厂普遍推广应用的重要制约因素。
NaClO作为另一种高效、广谱、安全的消毒剂,其消毒原理是NaCl0水解生成HCl0,HCl0进一步分解产生薪生态氧[o]使细菌体、病毒蛋白质等物质变性,从而杀死细菌等病原微生物,其消毒效果取决于水中HCIO含量。
目前,国内除浦东威立雅自来水有限公司陆家嘴分厂(规模10万rn3/d)及北京奥运期间出于安全考虑等情况外,较大规模水厂改用NaClO常态消毒应用的并不多见。
针对采用氯酸钠一双氧水法制备ClOz进行预氧化与消毒工艺的水厂,为解决消毒副产物ClO2-难以控制和易超标问题,开展以NaClO替代ClO2消毒,同时保留C102预氧化,从而减少C102投加量并降低ClO2-生成量的系列试验,探索在保证水质消毒效果前提下大幅削减C102-生成量并使其稳定达标的“ClO2与NaCl0联用”的实用方法。
1试验内容1.1 C102-生成量与C102投加量、接触反应时间、原水pH相关性试验C102消毒后的主要副产物为C102-,因此通过分析ClO2-生成量与相关影响因素的关系,可为C102-减量的工艺控制提供思路并间接判断C102的消耗与消毒效果。
试验方法如下:第1步:在原水水样中,分别投加0.25~1.50mg/I,的稳定性C102预氧化15 min,然后对水样进行混凝沉淀烧杯搅拌试验,分别取沉淀30 min、60 min、90 min的沉后水上清液,测定其中剩余C102及ClO2-、C103-含量,用以分析C102-生成量与C102投加量、接触时间的相关性。
第2步:与第1步方法相同,试验前先用稀盐酸或稀氢氧化钠溶液将原水pH分别调至6.0~8.0,开展上述相同混凝沉淀烧杯搅拌试验,测定静沉60min沉后水的相关参数,用以分析ClO2-生成量与原水pH变动的相关性。
试验所用原水主要指标:浊度9.18 NTU,pH7.14,水温19.5 oC,NH3一N 0.34 mg/L,CODMn3.86 mg/L,总碱度54 mg/L,藻类4.61×107个/L。
混凝沉淀烧杯搅拌试验程序:投加碱式聚氯化铝后先以250 r/min 快搅30 s,再以50 r/min慢搅10 min,在室温下静置沉淀。
1.2 C102消毒与NaCl0消毒对比模拟试验为开展消毒生产性试验确定合适的C102、NaCl0投加比例,并对比两种消毒剂的实际消毒效果,选取水厂滤后水(经C102预氧化)以及投加细菌放大培养液后的滤后水,投加不同量的稳定性C102或NaCIO,磁力搅拌5 min后静置35 min 接触消毒,同时测定剩余C102或总余氯、ClO2-、C103-、pH等指标,并进行水样菌落培养与计数测定。
1.3 NaCl0替代C102消毒生产试验生产试验于2009年6~8月在F水厂进行,主要考察以NaCl0替代C102消毒,同时保留原水ClO2预氧化的条件下,水质消毒效果及消毒副产物ClO2-削减达标情况及出水水质稳定性。
F水厂设计规模15万m3/d,原水来自外部水源的调蓄水库,属Ⅲ类地表水,CODMn季节性超标,最高达6.43 mg/L。
据统计,2008年该厂原水平均浊度14.03 NTU,锰含量最高达0.46 mg/L,藻类全年平均3 720万个细胞/L,具有明显的低浊、高藻、有机微污染且水质不稳定特征。
制水采用常规工艺,流程为“原水一水力混合池一机械加速澄清池一翻板滤池一清水池一送水泵房一出厂水”,使用的药剂包括碱式聚氯化铝(碱铝)混凝剂(水力混合投加于配水跌水堰)、C102预氧化剂(投加于原水管)及消毒剂(投加于滤后水,出厂水设有补加点)、石灰水pH调节剂(投加于澄清池进水渠)。
F水厂C她现场发生器采用氯酸钠Rll法,使用NaClO3、H2S04(质量分数70%)及H2Q(质量分数50%)--种原料,C102气体纯度大于95%,经水射器混合后投加。
水厂ClO2投加量一般为1.0 mg/L,最高1.3 mg/L,其中预氧化及滤后投加比例各占50%。
经统计,2009年该厂出厂水、管网水ClO2-最高分别达1.12 mg/L、0.71 mg/L,超过了国标限值。
2试验设备与材料2.1设备与仪器ZR3(4)一6混凝试验搅拌器,HACH2100P便携浊度仪,Uvmini一1240、HACH DR型及4 000 U型紫外可见分光光度计,DKK HM一30 G pH计,HACH便携C102测定仪,HACH便携余氯仪,DIONEX ICS一1000离子色谱仪,Agilent 7890A5P75C气相质谱仪,DHP一9082电热恒温培养箱,SRM—LSH—PLCl0000型二氧化氯发生器(Rll法,生产用)等。
2.2主要试剂碱铝(A1203含量10%)、SRM稳定性C102及活化剂(20 mg/L)、NaCl0(有效氯10%)、稀盐酸(分析纯)、氢氧化钠(分析纯)、细菌放大培养液。
水质指标测定:浊度、pH、余氯指标采用便携仪测定;二氧化氯测定先用压缩氮气吹脱5 min,稳定后采用便携仪器测定;C102、C102-手工用便携仪测定,实验室用离子色谱仪测定,卤代物用气相质谱仪测定。
3试验结果与分析3.1 ClO2-生成量与影响因素相关性分析3.1.1与C102投加量、接触反应时间的相关性在原水水样中,分别投加0.25 mg/L、0.50 mg/L、1.00 mg/L、1.50 mg/L稳定性CIO2预氧化后进行烧杯搅拌试验,测得各沉淀上清液剩余CIO2及CIO2-,结果见表1、图1。
由表1、图1可见:①相同C102投加量,随着接触反应时间的延长,水中ClO2-增加不显著,亚氯酸盐转化率在76%~88%,说明ClO2接触消毒30 min,绝大部分已被消耗并转化;②随着C102投加量的增加,C102-含量增加明显并与其呈现明显的线性相关性。
可见,C102-生成量主要与C102投加量有关,而接触反应时间对ClO2-生成量影响较小。
3.1.2与原水pH相关性通过在原水中加入稀盐酸或氢氧化钠调节原水pH,再分别加入0.50mg/L、1.00 mg/L、1.50 mg/L稳定性ClO2,经混凝沉淀烧杯搅拌试验后,测定沉后上清液剩余ClO2及C102-,结果见表2、图2。
由表2、图2可见:①沉后水pH随着C102投加量的增大呈明显下降趋势,究其原因,可能与稳定性C102使用时加入的酸活化剂有关;②原水pH 6~8,C102-转化率随原水pH的增加有微弱增加趋势。
可见,C102-生成量在通常的原水pH 6~8范围内,受原水pH影响较小。
3.2滤后水模拟消毒结果及分析取经过C102预氧化处理的水厂滤后水,加不同量C102或NaCIO在实验室模拟消毒。
此外,为加大消毒效果对比,另在滤后水中加细菌培养液增大细菌数量以便作平行对比,结果见表3、图3。
由表3、图3可见:①C102消毒效果比NaCl0的效果好,滤后水加0.2 mg/L C102消毒后细菌未检出,而加NaCl0消毒需大于0.4 mg/L 细菌才能未检出,而滤后水加细菌放大培养液后,同等消毒剂投加量情况下,C102消毒后的水样菌落总数比NaClO消毒的水样少,究其原因是因为C102为强氧化剂,比NaCl0水解生成的次氯酸氧化性强的缘故;②与投加C102消毒相反,投加NaCl0消毒后水的pH升高,且NaCIO投加量越大,pH增加值愈大,究其原因是因为NaCl0为强碱弱酸盐,其水解后加大了水中[OH一]使水呈碱性导致pH升高。
3.3 NaCl0替代消毒生产试验结果及分析参考表2、表3结果,在F水厂使用NaCl0替代C102对滤后水进行消毒的生产性试验,水厂C102预氧化予以保留,投加量根据需要分别按0.5mg/L、0.8 mg/L、1.0 mg/L调控,滤后水投加NaCl0量根据滤后水质、水量,以出厂水总余氯0.60~O.85 mg/L为控制目标,通过自控系统自动调整投加量,正常生产条件下不刻意调节水的pH。
生产性试验检测的水样包括原水、滤前水、滤后水、出厂水、管网沿程点兴益工业城(管网1)、福凤路(管网2)、宝文路(管网3)水样。
检测水质指标主要包括:总余氯或剩余C102,消毒副产物C102-、C103-及细菌总数、总大肠菌群等,其中C102-、C103-用便携仪每天检测1--2次(结果仅供参考,不作为统计依据),用离子色谱法每周检测一次,其他指标每天检测。