前言

原水經(jīng)過(guò)混凝、沉淀和過(guò)濾后，水中大部分懸浮物質(zhì)和膠體雜質(zhì)以及粘附在這些雜質(zhì)顆粒上的細(xì)菌、大腸桿菌和其它微生物被去除，但水中仍還有一定量的微生物，包括對(duì)人體有害的病原菌，因此生活飲用水必須進(jìn)行徹底消毒處理,目前生活飲用水的消毒方法有加氯、氯胺、二氧化氯（ClO₂）、臭氧等多種方法，這些方法各有特點(diǎn)，其中加氯消毒的方法較為普遍，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、衛(wèi)生規(guī)范中對(duì)生活飲用水的出廠水和管網(wǎng)水的控制指標(biāo)也是以加氯消毒的方法制定的，二氧化氯消毒作為一種先進(jìn)、無(wú)毒害、廣譜性的消毒方法在近年來(lái)的水處理中得到較快的推廣，但是由于受設(shè)備、技術(shù)、安全等條件的制約，二氧化氯消毒技術(shù)在我國(guó)還處在剛剛起步階段，相對(duì)應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，出廠水、管網(wǎng)水的質(zhì)量控制指標(biāo)、消毒效果的評(píng)價(jià)還沒(méi)有配套，所以對(duì)二氧化氯消毒的出廠水質(zhì)量控制進(jìn)行探討是有著非常重要的實(shí)際意義的。

1、二氧化氯消毒的原理

1.1二氧化氯的性質(zhì)

二氧化氯的化學(xué)分子式為ClO₂，在常溫下是種深綠色的氣體，具有與氯相同的嗅味，比氯的刺激性和毒性還強(qiáng)，化學(xué)性質(zhì)活潑，易溶于水，其溶解度為氯的5倍，氧化能力為游離余氯的2.5倍，是一種具有選擇性的強(qiáng)氧化劑，殺菌能力很強(qiáng)。

1.2 二氧化氯的消毒原理

二氧化氯的消毒主要是靠它較強(qiáng)的氧化性來(lái)實(shí)現(xiàn)的

    ClO₂+e= ClO₂^-              E₀=0.95V

    ClO₂^-+2H₂O+4e= Cl^-+40H^-    E₀=0.78V

氧化還原反應(yīng)的程度取決于水中還原劑的強(qiáng)弱，水中一些還原狀態(tài)的Fe²⁺、Mn²⁺等均可被氧化去除。

    2 ClO₂+5 Mn²⁺+6 H₂O =5 MnO₂↓+12 H⁺+2 Cl^-

    ClO₂+5Fe(HCO₃) ₂+ 3H₂O =5Fe(OH) ₃↓+10CO₂+ Cl^-+ H⁺

水中有機(jī)物質(zhì)可被ClO₂氧化為無(wú)毒害的含氧基因（羧酸）為主的產(chǎn)物。細(xì)菌中的酶系統(tǒng)可被ClO₂氧化而造到破壞，酶是促進(jìn)細(xì)菌葡萄糖吸收和新陳代謝作用的催化劑，酶系統(tǒng)的破壞到使細(xì)菌死亡而達(dá)到消毒的作用。

2、二氧化氯的消毒特點(diǎn)

2.1 二氧化氯具有強(qiáng)氧化性，能夠去除飲用水中的臭、色、氧化鐵、錳等物質(zhì)且效果良好。

2.2 較余氯殺菌能力強(qiáng)，一般為氯化消毒的2.5倍，因而同等條件下的投加量也較氯化法用量少。

2.3 消毒過(guò)程不會(huì)生成有害物質(zhì)，加氯消毒的同時(shí)氯和水中的有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)生成對(duì)人體有害的三氯甲烷、四氯化碳等鹵化有機(jī)物，而二氧化氯可以將有機(jī)物降解為無(wú)毒害作用的含氧基因?yàn)橹鞯漠a(chǎn)物，這是傳統(tǒng)氯處理法所不能實(shí)現(xiàn)的。

3、二氧化氯消毒的水質(zhì)控制

3.1 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的滯后

目前對(duì)生活飲用水消毒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有GB 5749-85和2001年衛(wèi)生部頒發(fā)的生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范，見(jiàn)表1。
  

 GB 5749-85的制定至今已有近20年的歷史，已不能適應(yīng)快速發(fā)展的水處理的新形勢(shì)，當(dāng)初制度此標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，二氧化氯和臭氧消毒還沒(méi)有在國(guó)內(nèi)水處理上得到運(yùn)用，自然消毒后水質(zhì)的控制也沒(méi)有體現(xiàn)在GB5749-85上。

2001年生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范雖然比GB5749-85強(qiáng)調(diào)了游離余氯的標(biāo)準(zhǔn)只適用于加氯消毒，但對(duì)二氧化氯消毒如何進(jìn)行控制仍然沒(méi)有明確的要求。

3.2 水中二氧化氯的檢測(cè)

水中游離余氯的檢測(cè)方法一般為水樣與鄰聯(lián)甲苯胺溶液反應(yīng)，生成黃色的醌式化合物，立即與標(biāo)準(zhǔn)色比對(duì)。用這種方法檢測(cè)的游離余氯只包括次氯酸（HOCl）和次氯酸根（OCl^-），二氧化氯和二氧化氯的反應(yīng)物是不能夠用檢測(cè)游離余氯的方法進(jìn)行檢測(cè)的。

二氧化氯的檢測(cè)方法有N，N—二已基對(duì)苯二胺—硫酸亞鐵銨滴定法和碘量法兩種，一般應(yīng)將二氧化氯的含量換算成有效氯的含量，水中1mg/L二氧化氯相當(dāng)于2.5mg/L有效氯，消毒效果二氧化氯大約是游離余氯的2.5倍，但是這種轉(zhuǎn)化和對(duì)比是不能夠定量的，因此用游離余氯的指標(biāo)來(lái)對(duì)二氧化氯的消毒進(jìn)行控制也是不恰當(dāng)?shù)摹?span lang="EN-US">

3.3 二氧化氯消毒水質(zhì)控制方法

要想給出二氧化氯消毒的水質(zhì)控制方法必須首先清楚國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)剩余氯的目的。消毒的目的是殺滅水中的病原菌、病菌及其它致病的病原微生物，消毒是否徹底要通過(guò)細(xì)菌、大腸菌等指標(biāo)來(lái)驗(yàn)證，而細(xì)菌、大腸菌群的檢驗(yàn)要經(jīng)過(guò)24小時(shí)的培養(yǎng)才能得出結(jié)果，這樣就無(wú)法及時(shí)調(diào)整加氯量，而剩余氯的測(cè)定非常簡(jiǎn)單快速，可以隨時(shí)根據(jù)水中剩余氯含量，及時(shí)調(diào)整加氯量。也就是說(shuō)游離余氯的控制只是一個(gè)手段而不是目的。同樣二氯化氯加入量究竟維持多少最為恰當(dāng)，應(yīng)根據(jù)細(xì)菌和大腸菌群的檢驗(yàn)結(jié)果，以符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，而不應(yīng)以某一限值而定。

對(duì)比世界各國(guó)制訂的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也可以看出，歐洲共同體[EC] 飲用水水質(zhì)指令、世界衛(wèi)生組織[WHO]飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則、美國(guó)安全飲水法等先進(jìn)國(guó)家和組織的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中都未將游離余氯作為限值指標(biāo)，而是更加強(qiáng)調(diào)對(duì)細(xì)菌、大腸菌群等衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)的控制，因此在二氧化氯消毒的水質(zhì)控制中在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)未給出二氧化氯控制量的情況下，可以參照國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)以控制細(xì)菌、大腸菌群等指標(biāo)為主。
 

二氧化氯除了殺滅有害于人體健康的病源菌，氧化有機(jī)物外，還應(yīng)維持一定的剩余二氧化氯，用來(lái)抑制水中殘存細(xì)菌的再度繁殖，防止水在管網(wǎng)中再度受到污染，所以二氧化氯消毒的水質(zhì)控制應(yīng)在大量的衛(wèi)生學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上結(jié)合本地管網(wǎng)的實(shí)際定出一個(gè)生產(chǎn)控制值。而消毒后的出廠水和管網(wǎng)水應(yīng)嚴(yán)格按照GB5749-85和2001生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范要求的細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群、糞大腸菌群進(jìn)行控制。

4、結(jié)論

4.1 二氧化氯具有強(qiáng)的氧化性，消毒殺菌能力強(qiáng)，是氯化消毒的2.5倍，消毒過(guò)程無(wú)毒害副產(chǎn)物。

4.2  國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的游離余氯指標(biāo)不能夠正確反應(yīng)二氧化氯消毒的效果，也不能以游離余氯作為二氧化氯加量的控制指標(biāo)。

4.3 二氧化氯消毒的水質(zhì)控制應(yīng)以細(xì)菌、大腸菌群等衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)為生產(chǎn)控制可在衛(wèi)生指標(biāo)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，充分考慮本地管網(wǎng)水質(zhì)的實(shí)際確定二氧化氯加氯量。

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