氯气用于自来水消毒的利弊及其替代品的研究.doc

氯气用于自来水消毒的利弊及其替代品的研究前言目前,从水体消毒的种类来说,有氯气、次氯酸钠、漂白粉、三氯异氰尿酸、二氧化氯、双氧水、臭氧等药剂和方式, 此外还有紫外线消毒等一些手段。由于氯气运输、管储方面的不安全; 在投加方面, 气体同水体的溶解性较低, 容易散失, 水中留存余量难以达到标准; 氯气瓶气压不断变化, 存在投加计量不够准确的问题; 加之, 氯气等气体的极强扩散性对环境存在毒害作用, 游离氯的高活性容易形成许多象四氯化碳一类的致癌物质, 故而, 取消液氯的主张越来越多, 也日益受到人们的关注。本课题的研究着眼于在对目前自来水消毒用品的性质进行了解的基础上,提出我们的建议,能对社会有所贡献。现阶段用于自来水消毒的药品一、液氯有效氯 100 %, 杀菌力强, 并有较强的持续投资和运行费用低是采用较多的原因之一。但液氯作为消毒剂, 对人体和造成的二次污染, 其危害是很明显的。 1. 氯的毒性很大, 一旦泄漏或投加量过大将会使人中造成周围动植物死亡。因此,必须有一套完整的安全控制装置,氯瓶不易贮存、运输。所以在使用上存在着一定的危险性。 2. 溶解氯在水中与人体排出的有机物反应生成有机氯化物, 对人体有致癌作用。在国外许多发达国家, 象美国、德国、日本等就相当限制氯气的使用, 氯气主要用于污水处理。尤其是公用场所和中小型自来水厂一般不再使用液氯,而多以使用次氯酸钠液体进行消毒。氯气、次氯酸钠、、氯酸钠氯酸钠和用臭氧发生器设备,一般都必须采取者压缩空气进行发二氧化氯和臭氧都是工农业生产和日常生活中比较容易见到的几种强氧化剂, 除臭氧以外, 它们均为非天然存在的化学物质。一般都可以用作水体杀生剂。它们不仅具有灭杀细菌和病毒的功能, 还能够漂白纸张、纤维以及用作化学合成等。广泛用于自来水消毒、游泳池水灭菌、污水处理、循环水除藻、造纸工业、化学合成业、以及医药卫生和防疫等各个领域。但是, 不同的药剂具有不同的性能和特点, 就如同不同厂家的产品具有并不相同的质量一样。氯气、次氯酸钠、二氧化氯和臭氧在物理化学性能上, 以及实际使用中都有很大的区别。就这几种消毒剂的应用来讲,以次氯酸钠为最为安全有效,易于储存,使用最为方便。有关氯气的性能和使用我们都很熟悉了,它的杀生效果很好,容易获得, 经济廉价, 而且投加方便, 占用地方很小, 但安全性比较低, 管理上容易疏忽。在这里, 我们主要想具体探讨和比较一下次氯酸钠、二氧化氯和臭氧三种杀生剂的性能以及相关设备的使用特点。二、次氯酸钠次氯酸钠的分子式是 NaClO ,属于强碱弱酸盐,它清澈透明,是一种能完全溶解于水的液体。但由于次氯酸钠液不易久存, 次氯酸钠多以电解低浓度食盐水现场制备。次氯酸钠液体通过电解食盐水制备, 这种设备称为次氯酸钠发生器。其次氯酸钠的生成过程可以通过化学方程式表达如下: 其总反应表达如下: NaCl +H 2O→ NaClO +H 2↑电极反应: 阳极: 2Cl -- 2e→ Cl 2 阴极: 2H ++ 2e→H 2 溶液反应: 2NaOH + Cl 2→ NaCl + NaClO +H 2O 当然,次氯酸钠消毒液体以次氯酸钠发生器生产为最佳。因为, 它生产出的次氯酸钠液体比较稳定、单一, 也容易保存, 不含制氯厂出品的那些复杂甚至有害的成分。关于次氯酸钠发生器,我国已于 1990 年1月 12 日发布了 GB 12176-90 国家标准。它是一种已经认可、可以信赖、十分稳定、并有权威资料可查询的产品。次氯酸钠发生器已经有一百多年的历史了, 已经证明是一种运行成本很低、药物投加准确、消毒效果极佳的设备。就消毒而言, 次氯酸钠液还是具有明显优势的。作为一种真正高效、广谱、安全的強力灭菌、杀病毒药剂,它同水的亲和性很好,能与水任意比互溶, 它不存在液氯、二氧化氯等药剂的安全隐患, 且其消毒效果被公认为和氯气相当。也正是因为这一特点, 所以它消毒效果好,投加准确,操作安全,使用方便,易于储存,对环境无毒害, 不存在跑气泄漏,可以任意环境工作状况下投加。事实上,次氯酸钠广泛用于包括自来水、中水、工业循环水、游泳池水、医院污水等等各种水体的消毒。次氯酸钠还能够破坏氰根离子, 用作处理含氰废水。高浓度的次氯酸钠液体还可以用于剥离设备及管道上附着的沾泥。次氯酸钠的灭菌原理主要是通过它的水解形成次氯酸, 次氯酸再进一步分解形成新生态氧[O] , 新生态氧的极强氧化性使菌体和病毒的蛋白质变性, 从而使病源微生物致死。氯气消毒的原理也主要是以产生出次氯酸方式。根据化学测定, 次氯酸钠的水解受 PH 值的影响,当 PH 超过 就会不利于次氯酸的生成。但是, 绝大多数水质的 PH 值都在 6— , 而对于 PPM 级浓度的次氯酸钠在水里几乎是完全水解成次氯酸, 其效率高于 9