探討二氧化氯在飲用水中消毒副產(chǎn)物的生成情況分析
來(lái)源:http://thesierramadre.com/ 作者:余氯檢測儀 時(shí)間:2019-07-19
摘要:分析在使用二氧化氯對飲用水進(jìn)行消毒時(shí)副毒物的生成情況。方法:以小河水和湖水為處理對象,分析研究了再消毒過(guò)程中二氧化氯的消耗量以及亞鋁酸鹽的生產(chǎn)量之間的聯(lián)系,測定二氧化氯對COD的去除情況。結果:在對飲用水進(jìn)行消毒時(shí)副產(chǎn)物亞鋁酸鹽的產(chǎn)生量與二氧化氯的消耗量成正比,與二氧化氯的投入量與水體中COD濃度沒(méi)有直接關(guān)系。結論:在進(jìn)行實(shí)驗室,隨著(zhù)二氧化氯在水樣中投入量的加大,二氧化氯余量、余氯、亞氯酸鹽含量、二氧化氯消耗量、COD去除率都逐漸加大,副產(chǎn)物亞鋁酸鹽的產(chǎn)生量與二氧化氯的消耗量成正比。
關(guān)鍵詞:二氧化氯;飲用水消毒;副產(chǎn)物;生成情況
二氧化氯在處理微污染水和出廠(chǎng)水消毒處理中應用相對比較廣泛。針對二氧化氯在飲用水消毒過(guò)程中出現的副產(chǎn)物亞氯酸鹽超標現象,消毒對保障飲用水衛生安全具有重要意義[1]。二氧化氯因具有光譜殺菌性、對絕大多數細菌和病原微生物的滅活效果好、不易生產(chǎn)抗藥性、鹵代副產(chǎn)生物生成量少等優(yōu)點(diǎn)而日益受到人們的廣泛關(guān)注[2]。但二氧化氯在消毒過(guò)程中也產(chǎn)生副產(chǎn)物,主要是亞鋁酸鹽和鋁酸鹽,其中鋁酸鹽的生成量遠小于亞鋁酸鹽的生成量,因此本文將亞鋁酸鹽作為二氧化氯消毒副產(chǎn)物的代表物質(zhì),通過(guò)對多種水樣的二氧化氯消毒試驗,研究二氧化氯投加量、二氧化氯消耗量、COD濃度等因素與亞鋁酸鹽生成量之間的關(guān)系,探索二氧化氯消毒副產(chǎn)物的生成規律及影響因素。
1.實(shí)驗材料與方法
1.1一般資料
選取實(shí)驗原水源為湖水和小河水2種,湖水:清澈透明,pH值=7.84,COD=310mg/L;小河水:清澈透明,pH值=7.73,COD=16mg/L。兩者在試驗中采取的試驗方法完全一致。
1.2 試驗方法
針對采取的小河水和湖水的水樣,使用新一代二氧化氯制備反應器,制備濃度分別為594.08、524.23、672.92mg/L的二氧化氯消毒液,然后分別將一定數量的消毒液投放在300mL的未經(jīng)過(guò)處理的水樣中,對水廠(chǎng)的消毒方法進(jìn)行模擬,待消毒液在水樣中反應60min之后,檢測水樣中余氯、二氧化氯余量、氯酸鹽、亞氯酸鹽和COD濃度等。為檢測二氧化氯在水樣中的使用濃度是否會(huì )對腐殖酸氯化消毒產(chǎn)生副產(chǎn)物的產(chǎn)生造成影響,在試驗中,控制二氧化氯的預氧化時(shí)間,和二氧化氯的使用量。
1.3 評定方法
根據《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)規定的限值(0.7mg/L),余氯值符合(GB5749-2006)的要求。
2 結果
2.1 二氧化氯對小河水水樣的消毒情況
在小河水的消毒試驗當中,二氧化氯的使用量為0.52-5.27mg/L,檢測了余氯、二氧化氯余量、氯酸鹽、亞氯酸鹽和COD濃度等指標。試驗的條件下,二氧化氯剩余量為0.03-2.24mg/L,余氯值為0.01-0.79mg/L,亞氯鹽酸含量總值為0.20-3.16mg/L,對COD的去除率為1.42%-22.85%;經(jīng)試驗結果表明,在試驗中,隨著(zhù)二氧化氯投入量的加大,二氧化氯余量、余氯、亞氯酸鹽含量、二氧化氯消耗量、COD去除率都逐漸加大,當二氧化氯的投入量減小到2.08ml/L時(shí),亞氯酸鹽含量為0.75ml/L、余氯值為0.08mg/L,此時(shí)亞氯酸鹽的含量已經(jīng)超出《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)規定的限值(0.7mg/L),而且,余氯值也不符合(GB5749-2006)的要求(≥0.1mg/L)。
2.2 二氧化氯對湖水水樣的消毒情況
湖水水樣的COD濃度相對比較高,使用去離子水進(jìn)行10倍稀釋后方可進(jìn)行使用,稀釋后的湖水水樣COD值為32.0mg/L。針對湖水水樣進(jìn)行試驗,二氧化氯的投加量為0.40-6095mg/L,余氯值為0.13-(>1.0)mg/L,亞鋁酸鹽含量為0.02-0.68mg/L,COD的去除率為1.25%-7.50%;經(jīng)試驗表明,隨著(zhù)二氧化氯投入量的加大,二氧化氯的余量、亞鋁酸鹽含量、余氯、二氧化氯消耗量、COD去除率都逐漸加大,二氧化氯余量明顯增加,對COD的去除率在二氧化氯加入量>1.0mg/L之后變化不明顯。在試驗的前提條件下,湖水水樣經(jīng)過(guò)使用不同量的二氧化氯消毒后,亞鋁酸鹽含量均低于0.7mg/L,余氯值高于0.1mg/L,符合《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)規定的限值要求。
3 討論
近年來(lái),化學(xué)預氧化技術(shù)成為一種重要的水處理方法,并在水處理工作上得到了越來(lái)越廣泛的應用?;瘜W(xué)預氧化市通過(guò)預氧化劑氧化分解水中的有機物,滅活水中的藻類(lèi)和微生物,具有除臭、除味和降低后續凈水工藝負荷的特點(diǎn)[3]。最近幾年來(lái)人們也越來(lái)越關(guān)注二氧化氯預氧化效果,其氧化勢為1.5V,是一種強氧化劑和消毒劑,作用效果不受氨氮和pH變化的影響,已經(jīng)被廣泛應用于微污染原水預處理和出廠(chǎng)水消毒處理過(guò)程中。在微污染原水預處理方面,二氧化氯可以起到較好的除臭、除藻、脫色、助凝、除鐵錳、除酚的作用[4]。
二氧化氯在飲用水消毒的應用過(guò)程中,副產(chǎn)物亞鋁酸鹽的產(chǎn)生量和待消毒水體對二氧化氯的消耗量有直接關(guān)聯(lián),待消毒水體對二氧化氯的消耗量與壓氯酸鹽的生成量呈正比[5]。待消毒水樣對二氧化氯的消耗量與水樣的COD濃度沒(méi)有直接關(guān)聯(lián),二氧化氯的消耗量不隨水樣的COD濃度升高而加大[6]。經(jīng)試驗表明,湖水水樣的COD濃度明顯對小河水水樣要高,但小河水水樣所消耗的二氧化氯卻高于湖水水樣。因此雖然二氧化氯氧化性較強,但是在對水中COD進(jìn)行去除時(shí)具有一定的選擇性,與水中所含的有機物性質(zhì)有很大的關(guān)聯(lián)。二氧化氯的使用濃度超過(guò)一定范圍之后,其潛能迅速增加,過(guò)量的二氧化氯會(huì )和有機物產(chǎn)生反應生成乙醛,使得DCAN的生成量加大。
經(jīng)試驗表明,不管是小河水水樣試驗還是湖水水樣試驗,隨著(zhù)二氧化氯投入量的加大,二氧化氯余量、余氯、亞氯酸鹽含量、二氧化氯消耗量、COD去除率都逐漸加大。湖水水樣經(jīng)過(guò)使用不同量的二氧化氯消毒后,亞鋁酸鹽含量均低于0.7mg/L,余氯值高于0.1mg/L,符合《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)規定的限值要求。
綜上所述,飲用水消毒時(shí)消毒副產(chǎn)物的生成量與二氧化氯的消耗量呈正比,與二氧化氯在消毒時(shí)的用量和COD的濃度沒(méi)有直接關(guān)聯(lián)。
參考文獻:
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