完善二氧化氯与臭氧在水处理中的化验分析

来源：https://www.shuizhifenxi.com/ 作者：余氯检测仪 时间：2019-07-23

　　【摘 要】 大庆油田化工集团组建于2003年12月25日，2004年6月工商注册为大太油田化工有限公司，下辖甲醇分公司，醋酸分公司，轻烃分馏分公司等生产单位，醋酸产品大部分销往大庆油田外部市场，近些年，公司领导重视生产管理，重视产品质量，对化验环节要求严格，从采点、采样、化验要求精细，为生产出如产品把好质量关，该文就此进行论述。

　　【关键词】 大庆油田 醋酸 化验

　　1.二氧化氯(ClO2)

　　在给水处理中，ClO2不仅可以作为高效的消毒剂还可考虑投加在原水、沉淀池前或滤池前进行预氧化或中间氧化，以控制嗅味(尤其是氯酚或藻类副产物嗅味等)，防止微生物滋长，加强混凝过滤;也可用于去除水中的铁、锰和色度。另外，欧洲一些国家将ClO2、O3，即Cl2结合起来用于饮用水处理，取得了较好的效果。

　　1.1二氧化氯的氧化消毒特性

　　ClO2时较强的氧化剂，氧化水中有机物具有选择性。

　　1.1.1 ClO2氧化能力强萁氧化能力是氯的2.5倍，能迅速杀灭水中的病原菌、病毒和藻类包括芽孢、病毒和蠕虫等)。

　　1.1.2与氯不同，ClO2：消毒性能不受pH值影响。这主要是因为氯消毒靠次氯酸杀菌而二氧化氯则靠自身杀菌。

　　l.1.3 ClO2不与氨或氯胺反应.在含氨高的水中也可以发挥很好的杀菌作用，而使用氯消毒则会受到很大影响。

　　1.1.4 ClO2随水温升高灭活能力加大从而弥补了因水温升高ClO2在水中溶解度的下降。

　　1.1.5 ClO2的残余量能在管网中持续很长时间，故对病毒、细菌的灭活效果比臭氧和氯更有效。

　　1.1.6 ClO2具有较强的脱色、去味及除铁、锰效果。

　　1.1.7 ClO2消毒只是有选择的与某些有机物进行氧化反应将起降解为含氧基团为主的产物，不产生氯化有机物所需投加量小约为氯投加量的40%且不受水中氨氮的影响。因此采甩ClO2代替氯消毒，可使水中三氯甲烷生成量减少90%。

　　1.2使用二氧化氯存在的问题

　　ClO2加入水中后会有50%～70%转变为ClO2与ClO3很多实验表明ClO2与ClO3，对血红细胞有损害对碘的吸收代谢有干扰，还会使血液中胆固醇升高。美国EPA建议二氧化氯消毒时残余氧化剂总量(ClO2+ ClO2+ ClO3)<1.0

　　ClO2氧化分解有机物具有较强的选择性。它能氧化去除水中的Fe、Mn、氰化物、酚等：能氧化硫醇、仲胺和叔胺消除水中的不愉快气味.却不易氧化醇、醛、酮、伯胺等有机物导致去除不彻底。

　　二氧化氯性质比较活泼，易爆炸且其本身也有毒性。因此在使用ClO2时要十分注意安全。一般在ClO2，制备系统中应严格控制原料稀释浓度，防止误操作并应建立相应安全措施。ClO2储存要低温避光;ClO2车间禁用火种，设良好的通风换气设备。

　　2.臭氧(O3)

　　臭氧氧化能力强，用于消毒杀菌杀伤力大，速度快臭氧可氧化溶解性铁、锰形成高价沉淀物.使之易于去除;可将氰化物、酚等有毒有害物质氧化为无害物质;可氧化致嗅和致色物质，从而减少嗅味，降低色度;可将生物难分解的大分子有机物氧化分解为中小分子量有机物，使之易于生物降解;使用臭氧预处理，还可以起到微絮凝作用，提高出水水质.应用臭氧不会在处理过程中产生有害的三致物质。

　　2.l臭氧的氧化消毒特性

　　2.1.1 O3作为高效的无二次污染的氧化剂尾常用氧化剂中氧化能力最强的(O3>ClO2>Cl2>NH2CI)，其氧化能力是氯的2倍杀菌能力是氯的数百倍，能够氧化分解水中的有机物.氧化去除无机还原物质，能极迅速地杀灭水中的细菌、藻类、病原体等。

　　2.1.2 O3消毒受pH值、水温及水中含氨量影响较小，但也有一定的选择性，如绿霉菌、青霉菌等对O3，具有抗药性，须较长时间才能杀死。O3用于饮用水消毒时，水的浊度、色度对消毒灭菌效果有影响，将有相当一部分O3被用于无机物和有机物的氧化分解上。

　　2.1.3 O3去除微生物、水草、藻类等有机物产生的嗅、味，效果良好脱色能力比Cl2和ClO2更为有效和迅速。

　　2.1.4投加O3能改变小粒径颗粒表面电荷的性质和大小艘带电的小颗粒聚集;同时O3氧化溶解性有机物的过程中，还存在“微絮凝作用”，对提高混凝效果有―定作用。

　　2.1.5 O3消毒效果好，剂量小，作用快，不产生三氯甲烷等有害物质，同时还可使水具有较好的感官指标。O3对―些顽强病毒的灭活作用远远高于氯，但水中O3分解速度快，无法维持管网中有―定量的剩余消毒剂水平，故通常在O3消毒后的水中投加少量的氯系消毒剂。

　　2.1.6 O3能将水中不易降解的大分子有机物氧化分解为小分子有机物，并向水中充氧使水中溶解氧增加，为后续处理(特别是生物处理)提供了更好的条件。但从经济上考虑，O3投加量不可能太高，所以氧化并不彻底，如果后续工艺处理不当，也会产生三卤甲烷等有害物质。

　　2.1.7在水处理过程中应尽量不要生成新的三卤甲烷物质，因为三卤甲烷一旦形成，O3也很难将其氧化去除。 　　2.2臭氧的制备及经济性分析

　　根据目前的技术水平， O3的生产原料分为空气、纯氧气、液氧三种。

　　采用液氧一般适用于中小规模(臭氧量<50kg/h)。采用变压吸附法或负压吸附法现场抽取纯氧，适用于臭氧量>50kg/h的规模。利用干燥空气制取O3，获得的臭氧浓度―般在1―3%;而利用氧或液氧生产的臭氧浓度可达10%左右，而且空气制取O3的电耗约为另外两种方法的2倍。

　　实际工程中，O3多不单独使用，常与颗粒活性炭联用对饮用水进行深度处理，即臭氧――活性炭水处理工艺，效果良好。对其生产成本进行分析水厂规模在5-40万吨/天时，因采用臭氧――活性炭工艺而增加的制水成本在0.10～0.15元，吨之间。根据我国各自来水厂的洪水状况从提高水质和人们的生活水平考虑这种工艺是完全可以接受的。

　　2.3使用臭氧存在问题

　　由于经济方面等原因，O3投加量不可能大到将大分子有机物全部无机化;另外，即使过量投加O3，也会有其他物质出现，也不可能使有机物全部矿化因为O3，氧化大多数有机物产生的不完全氧化产物可能阻碍O3的进一步分解，导致O3不可能将这些中间产物完全氧化，如甘油、乙醇、乙酸等。同时，O3不能有效的去除氨氮，对水中有机氯化物无氧化效果。

　　O3处理时与有机物反应生成不饱和醛类、环氧化合物等有毒物质对人体健康有不良影响。如果水中含有较多的溴离子，O3会将其氧化为次溴酸。次溴酸与卤化消毒副产物的前体物反应.A产生溴仿和其它溴化消毒副产物。溴离子还能被进一步氧化为溴酸盐离子从而导致出水呈致突变阳性。臭氧化后水中可同化有机碳(AOC)上升，可能会造成水中细菌的再度繁殖。为了维持管网中有足量的剩余消毒剂’在臭氧处理后再加氯或氯胺处理会分别生成三氯硝基甲烷和氯化氰威为新的消毒对某些农药，O3氧化后的产物可能更有害。

　　总体上说虽然应用O3时有副产物生成饵一般情况下浓度不高，毒性问题也不严重。根据目前的研究，无论在副产物的生成量和毒性，还是在出水的致突变活性方面，O3都比Cl2和C1O2理想。

　　结论

　　(1)ClO2比O3具有更高的稳定性同时又比氯具有更强的消毒能力，但氧化能力比O3差。但用臭氧消毒时'为了维持管网中的持续消毒能力，需要采用氯、氯胺、二氧化氯等作为辅助消毒剂。

　　(2)为避免生成三卤甲烷难以去除，在原水腐殖质、藻类、酚含量高的水厂建议使用CIO2或O3进行预处理。

　　(3)水处理中采用O3要比采用ClO2成本略高，但从水质来讲.采用臭氧――活性炭工艺要比采用ClO2好。就经济水平而言这两种改进水质的方法都是可以接受的，各水厂可以根据具体情况采用相应的的措施。

　　(4)由于ClO2和O3，氧化能力都很强并都具有毒性和腐蚀性，在使用中宜注意安全防护措施。

　　(作者单位：大庆油田化工集团醋酸分公司化验车间)

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