摘  要：經(jīng)濟的發(fā)展導致原水受到污染，原水中藻類增多，其處理效果直接影響出廠水水質(zhì)。本文系統(tǒng)介紹了二氧化lv應(yīng)用于微污染水源水預處理的原理與優(yōu)勢，并總結(jié)出當前主流二氧化lv發(fā)生器的技術(shù)特點。

關(guān)鍵詞：微污染水源   預氧化   二氧化lv   殺菌滅藻

1. 前言

隨著經(jīng)濟發(fā)展、人口迅猛增長，大量污染物質(zhì)進入天然水體，直接或間接地污染了水源。由于原水中氮、磷、有機碳等物質(zhì)含量增加，使水中的色度、嗅味和藻類數(shù)量較大。對于有機微污染物質(zhì)，常規(guī)的傳統(tǒng)凈化工藝不能有效地將它們?nèi)コ?，增加了水處理工藝的難度。若不采取有效的措施，在清水池中藻類及藻尸增多，消毒后出現(xiàn)強烈的刺激性氣味，嚴重影響了水質(zhì)指標，對人們的健康構(gòu)成嚴重威脅。

目前對微污染水源水凈化的工藝主要是在處理前增加預處理?；瘜W預氧化技術(shù)因易于實施、收效明顯而正逐漸引起人們的關(guān)注。而二氧化lv作為一種強氧化劑，在預氧化方面的應(yīng)用也正日益受到人們的青睞。

1. 二氧化lv的殺菌滅藻機理

二氧化lv在常溫常壓下是一種黃綠色氣體，易溶于水，溶解度為2900mg/L，被世界衛(wèi)生組織確認為一種安全、高效、廣譜的殺菌消毒劑。其中有效lv的含量是lv的2.63倍，殺菌效果是lv的2.5倍。

二氧化lv在水中以中性分子形式存在，對微生物細胞壁有良好的吸附和穿透性能，其殺菌消毒作用主要是通過滲入細菌細胞內(nèi)，將核酸（RNA或DNA）氧化，從而阻止細胞的合成代謝，并使細胞死亡。因此它比一般的氧化劑（如液lv）更易進入藻細胞，有研究表明采用1mg/L的二氧化lv進行預氧化時的除藻率可達75%以上。二氧化lv除對一些細菌有殺菌作用外，對芽孢、病毒、藻類、鐵細菌、硫化菌、硝化菌、真菌等均有很好的殺滅作用。

二氧化lv對藻類的控制機理為：二氧化lv對苯環(huán)有一定的親和性，能使苯環(huán)發(fā)生變化而無嗅無味，而葉綠素中的吡咯環(huán)與苯環(huán)非常類似，二氧化lv也同樣能作用于吡咯環(huán)。這樣，二氧化lv氧化葉綠素，植物新陳代謝終止，使得蛋白質(zhì)的合成中斷，導致藻類死亡。

二氧化lv還對水中鐵（Fe²⁺）、錳（Mn²⁺）、酚等有明顯的去除效果。其良好的殺菌滅藻特性，使其在生活飲用水領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。

1. 二氧化lv在微污染水源水預氧化處理中的應(yīng)用

通常微污染水源水質(zhì)特征表現(xiàn)為氨氮、亞鹽、BOD₅、耗氧量等項超標；藻類繁殖嚴重；水體中存在病原微生物；存在溶解性有機污染物，Ames試驗為陽性；有些還會引起色、嗅、味的產(chǎn)生。藻類是lv化消毒副產(chǎn)物的重要前驅(qū)物質(zhì)，多數(shù)藻類及其代謝產(chǎn)物均能使水體產(chǎn)生異臭，并且常規(guī)凈水工藝很難去除藻類產(chǎn)生的臭味，嚴重影響出廠水水質(zhì)。

地表飲用水源中比較常見的是藍藻、綠藻、硅藻。目前去除藻類的技術(shù)和方法很多，主要有生物法、化學法和人工法。比較常用的是化學法，即利用強氧化劑（CuSO₄、Cl₂、ClO₂等）去除藻類。

目前我國大部分水廠仍采用lv氣消毒。對于微污染水源水，lv氣被用作滅藻的預氧化劑。預加lv目的在于殺滅部分藻類和細菌、氧化部分有機物，降低藻類和有機物對后續(xù)混凝沉淀的干擾，并防止藻類在沉淀池和濾池中滋生，以保證構(gòu)筑物的衛(wèi)生環(huán)境和運行。在使用lv氣消毒的過程中，正常投lv后水中有機物種類與濃度均有較大幅度的增加。這主要是lv在水中殺菌消毒的同時，又與水中有機物（腐殖酸、富里酸等）反應(yīng)，生成各種有機鹵代烷和lv化有機物。研究表明，預lv化是產(chǎn)生lv化消毒副產(chǎn)物的重要原因。由于預lv化過程中lv氣只能殺死藻類，而不能象沉淀池或濾池那樣將其從水中去除，因而增加了水中的有機物含量。lv氣與水中有機物發(fā)生反應(yīng)是以親電取代反應(yīng)為主，水中的有機物濃度越高，三lv甲烷的生成量就越大。因此，要控制飲用水加lv過程中消毒副產(chǎn)物的生成，必須減少lv的沉淀前投加工藝，嚴格控制預lv化過程的投lv量。zui根本的解決途徑是選用一種高效、經(jīng)濟的替代消毒劑。

二氧化lv作為新一代*的消毒劑，其滅藻效果比lv氣高2～10倍，同時還可以去除出廠水因藻類引起的色度和異味。二氧化lv對有機物的氧化降解，與lv所不同的zui大特點是不會生成有機lv代物。以二氧化lv與*反應(yīng)為例：氧化反應(yīng)的zui終產(chǎn)物為有機酸、水和二氧化碳，通過反應(yīng)，二氧化lv則被還原成lv離子。由此可見，二氧化lv對水中的有機物既有良好的去除效果，同時又不會產(chǎn)生顯著量的有機副產(chǎn)物。

二氧化lv已成為lv系消毒劑的替代品。隨著國家相關(guān)標準、政策的出臺，也*地促進了二氧化lv在飲用水行業(yè)的普及。*即將頒布的《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749-2006）中，對二氧化lv消毒飲用水也作出了明確規(guī)定：二氧化lv與水接觸至少30min后出廠水中余量≥0.1mg/L，管網(wǎng)末梢水中余量≥0.02mg/L。

二氧化lv用于生活飲用水消毒的工藝流程如下：

加ClO₂除藻                     加ClO₂消毒

↓                             ↓

原水→ 配水井→ 反應(yīng)池→ 沉淀池→ 濾池→ 清水池→ 管網(wǎng)

1. 二氧化lv消毒劑的制備

由于二氧化lv是一種極不穩(wěn)定的氣體，可以分解成lv氣和氧氣，并放出熱，當其分壓達到300mmHg時分解速度極快。因此實際應(yīng)用中多采取現(xiàn)場制備現(xiàn)場使用的方法。根據(jù)二氧化lv制取所用的原料和工藝特點，大致可分為：lv酸鹽還原法、亞lv酸鹽氧化法和電解法。其中在我國應(yīng)用zui廣泛的是lv酸鹽還原法：

化學反應(yīng)式：2NaClO₃＋4HCl ==== 2ClO₂＋Cl₂＋2NaCl＋2H₂O

二氧化lv發(fā)生技術(shù)在中國已有十余年的歷史，然而多年來，大部分二氧化lv發(fā)生器仍采用手動控制。隨著水廠的自動化技術(shù)、控制設(shè)備和機電儀表設(shè)備的發(fā)展，要求對生產(chǎn)過程進行嚴密監(jiān)控和優(yōu)化運行，包括水處理的各個環(huán)節(jié)：過濾、投加、送水、水質(zhì)檢測等均要求自動控制。而消毒工序作為水處理工藝的重要環(huán)節(jié)，二氧化lv發(fā)生器在供水行業(yè)的應(yīng)用，提高其自動化程度將勢在必行。

近幾年來，二氧化lv發(fā)生器制作和應(yīng)用技術(shù)經(jīng)歷了突飛猛進的發(fā)展階段，在原料轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)氣量方面都有很大的提高，為用戶節(jié)約了大量運行成本。深圳紅荷公司作為二氧化lv行業(yè)發(fā)展的，十年來堅持持續(xù)改進,不斷創(chuàng)造出超越顧客期望的水處理設(shè)備。作為國家標準《化學法復合二氧化lv發(fā)生器》（GB/T 20621-2006）的主要起草單位，將在十一五規(guī)劃中，為治水、保水、管水、造福人類而不斷推出高科技新產(chǎn)品。

隨著我國循環(huán)經(jīng)濟的進展，新一代的二氧化lv發(fā)生器也應(yīng)突出體現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、安全和高性價比的優(yōu)勢。為了方便水司用戶選用到高性價比的水消毒設(shè)備，現(xiàn)將目前主流的二氧化lv發(fā)生器控制特點總結(jié)如下：

Ø 采用進口高可靠性可編程控制器（PLC）和專有測控技術(shù)，可根據(jù)水量及余lv含量實現(xiàn)對設(shè)備的全程自動控制和運行。

Ø 采用一套PLC控制系統(tǒng)，通過終端10.4寸彩色液晶顯示觸摸屏全中文顯示，實現(xiàn)對單臺或多臺主機的自動控制；也可實現(xiàn)一用一備的切換，保證設(shè)備正常運行與維護。

Ø 控制器設(shè)有485標準通訊接口，可與上位機連接遠程監(jiān)控，或通過以太網(wǎng)接口連接電腦實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，實現(xiàn)多種上位機通訊對接。

Ø 主機與控制器的分體時尚造型，突出人性化設(shè)計特點，便于操作維護，延長設(shè)備使用壽命。

Ø 控制柜按國標設(shè)計制作。機柜內(nèi)可增設(shè)增壓泵、備用增壓泵、卸酸泵、備用卸酸泵等多項控制，方便用戶使用?？刂乒竦睦滠堜摪鍍?nèi)外噴塑處理，耐腐蝕能力強。

Ø 按用戶要求與設(shè)備配套的大容量yansuan、lv酸鈉儲罐，通過液位輸出信號，可在觸摸屏上顯示yansuan、lv酸鈉液位高度，并實現(xiàn)高低液位報警。

Ø 采用*可靠的卸壓裝置，保證設(shè)備在任何工況下安全可靠運行。

Ø 設(shè)備具有缺料、缺水、欠壓、超溫報警和自動停機安全保護功能。

Ø 采用雙套控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)手動、自動控制的任意轉(zhuǎn)換。

1. 結(jié)語

lv氣危害性大，*使用不利國利民，國家和地方已采用限用、禁用等政策。而二氧化lv作為一種廣譜性殺生劑，使用安全可靠，在生活飲用水領(lǐng)域采用二氧化lv替代lv氣消毒是長遠的發(fā)展趨勢，逐漸被全社會接受認同，是lv系消毒劑的替代品。