新型饮水消毒剂水王子单过硫酸氢钾复合粉及其投加技术

新型饮水消毒剂“水王子”单过硫酸氢钾复合粉及其投加技术

李菠刘先恒

（成都润兴消毒药业有限公司，成都610072）

近年，许多国家都在开展以单过硫酸氢钾为主要活性成分的产品研制工作，并将其应用于人类饮水消毒。法国2001年推行其活性成份应用于饮用水消毒的国家标准（NFT94-309-2001）；德国2000年推行其为国家标准（E N12678：2000）；英国2002年推行其为国家标准。在我国，该类消毒剂按美国杜邦公司和英国安德国际公司专利，由成都润兴消毒药业有限公司于2006年申报发明专利，2007年获取饮水卫生许可批件（川卫水字[2007]S016号）。现已在广东、江苏、福建、湖南、湖北、重庆、山东、四川、深圳、青岛等10多个省市、近300家水厂推广应用。

1 单过硫酸氢钾活性及特点

单过硫酸氢钾（分子式2KHSO5·KHSO4），是一种粉末状无机过氧化物，为氧化型消毒剂，其优点有：①安全无毒、无刺激性。水中自然降解产物为SO42-、K+、Na+等无机盐离子；②水溶性好。1%~2%的溶液5min内易溶解；2%~3.5%的溶液搅拌下5~10min可完全溶解。并快速释放出有效杀菌成分；③高效广谱。溶于水后，释放出活性氧并形成羟基自由基、过氧化氢自由基等多种活性成分，他们的协同杀菌效果优于任何单一成分，其中，新生态氧[O]的杀菌能力是Cl2的2.5倍，羟基自由基[·H0]的杀菌能力是Cl2的600倍；④无有毒副产物。不与水中的无机物和有机物发生反应产生有毒的卤代化合物或破坏其杀菌作用，能将水中少量的S2-、SO3-、NO2-等还原性酸根氧化去除；⑤储运安全，避光、干燥条件有效期可长达两年；⑥投加方便，成本低，自来水厂饮水消毒用量一般0.3~0.6 g/m3。

2 药品投加装置

投加设备按粉末的溶解方式分为自动投加设备和手动投加设备。药品溶解槽材料选用PVC或FRP，计量泵膜片材质选用PTFE，泵头材质选用PVC。

2.1 手动投加设备

手动投加设备即消毒粉的溶解通过手动控制溶解，溶液通过计量泵定量投加至水中。

药品溶解的工艺操作方式如下：首先开启药品槽系统自来水供给阀，待液面超过搅拌机叶轮时，摇动搅拌机开始搅拌，均匀加入设定量的消毒粉，当液面达到设定高度时，关闭自来水供给阀，搅拌机继续运行10min后停止搅拌，药品溶解完成。

药品添加工艺流程是在原水提升泵运行的同时，启动药品供给泵进入系统的加药工程；原水提升泵停止时，延后一定时间停止药品供给泵。

工艺参数包括：预先确定投加浓度，基于实际工程实验数据，确定每小时投加量；依据使用浓度和当日投加总量确定溶解槽的尺寸大小。

投加点的选择：自来水消毒工艺中，单过硫酸氢钾复合粉的投加点最好选在消毒池前的进水汇总管处，通过在管道和消毒池中的有效接触达到满意的消毒效果。在预氧化工艺中，投加点最好选在絮凝之前，以提高对水中藻类和有机物的去除率，控制臭味（尤其是氯酚或藻类副产物的嗅味）防止微生物增长，强化混凝过滤。如果有除Fe2+、Mn2+的设备，投加点则选在这个设备之后。

2.2 自动投加装置

消毒粉的溶解通过自动投加设备的液位信号实现；药品溶液的定量添加是通过原水处理系统运行信号和水质在线检测信号联动自动控制药品溶液的投加量。

药品溶解的工艺流程为给水电磁阀与药品溶液槽液位计联动，当液位计处于低液位时，电磁阀自动开启，向药品溶解槽注入自来水。给水的同时，干粉给粉装置自动开启并定量添加消毒粉。搅拌机与给水电磁阀联动，电磁阀开启的同时，搅拌机启动，电磁阀停止时，延后一定时间搅拌机自动停止。药品溶解完成。

药品供给是通过加药泵与原水提升泵和在线消毒剂余量监测仪联动实现。

设备能力的选择包括：溶液槽和加药泵的大小根据实验数据确定，溶解系统设计原则是溶解一次的量为水处理

系统一天需要消耗的量，溶液贮存系统槽体的有效容积为一天内处理系统需要消耗的量，药品溶液添加系统配备两台计量泵。

工艺参数设计中，投加浓度的确定以实际工程实验数据为依据；粉末投料斗的大小根据当日使用量确定；溶解槽和药品溶液贮槽的尺寸大小根据溶解浓度确定；计量泵配备根据每小时药品溶液的投加量确定。

3 水中消毒剂余量检测

水中消毒剂余量检测可采用两种方法，是N，N-二乙基对苯二胺（DPD）比色法，具体方法参考NSPI标准，当水中消毒剂余量≥0.05mg/l时，即为合格；另一种方法是ORP法，通过水体氧化还原电位的显示值来判断水体中活性氧的含量。

4 消毒效果

经四川省疾病预防控制中心、四川大学华西公共卫生学院检验，对单过硫酸氢钾复合粉产品总大肠菌群加标试验，按浓度0.25 mg/l消毒15 min、30 min、45 min后，均未检出大肠菌群。

生活饮用水消毒剂评价剂量结果显示：按25 mg/L的评价剂量，产品砷、铅、铬、镉、银、汞含量均符合卫生部《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。WWI