3. 二氧化氯的持续消毒能力
(1) 持续消毒能力的反映指标
长期以来,净水厂一直采用加氯消毒,反映消毒剂持续消毒能力的指标也一直是余氯。采用二氧化氯消毒以后,由于缺乏相应的国家和地方标准,而且余氯也能够在一定程度上反映水中二氧化氯的含量,所以很多采用二氧化氯消毒的水厂也采用余氯作为水中二氧化氯持续消毒能力的指标。
然而,必须明确的是,在氯消毒中测定的余氯和二氧化氯消毒中测定的余氯有本质的不同。采用氯消毒时,测定结果主要是自由性余氯HCLO、HCLO-以及化合性余氯氯胺,两者都有较好的消毒作用;而采用二氧化氯消毒时,测定结果中不仅包括了以上成分,还包括了二氧化氯以及二氧化氯在消毒的同时分解而成的CLO2- 、CLO3-等二级产物,并且在管网水中CLO2- 、CLO3-可能占相当大的比例,而研究表明CLO2- 、CLO3-等消毒能力极其微弱。因而,采用二氧化氯消毒时测定的余氯结果并不能真正地反映水中消毒剂的持续消毒效果,余氯值只是水中余氯、二氧化氯等消毒物质和CLO2- 、CLO3-等基本无消毒能力物质的综合表现,我们称之为表现余氯。
经试验,二氧化氯和表现余氯的相关性不理想,相关系数仅为0.62.当采用二氧化氯消毒时,在实际应用中不能简单地用测定简便的“余氯”代替二氧化氯。并且由于二氧化氯性质的不稳定使得二氧化氯所占的百分率变化情况异常复杂,也很难简单地采用一个比例系数来确定溶液中二氧化氯的含量。因而,在实际应用中,应该以二氧化氯残余量而非表现余氯作为反映持续消毒能力的指标。
(2) 二氧化氯的持续消毒能力
二氧化氯和液氯的持续消毒能力试验结果表明,尽管二氧化氯的化学性质不是十分稳定 ,与其他物质的反应迅速,在经过较长时间的接触后,剩余二氧化氯的浓度大大降低,但水中仍然存有一定浓度的二氧化氯以及较高浓度的表现余氯量(表8)。试验结果也表明,在二氧化氯残余量较低、表现余氯量较高的情况我下,消毒水中微生物指标仍能令人满意,这说明二氧化氯的灭活和抑菌能力较强。另外,由于表现余氯量很大一部分归因于二氧化氯在消毒的同时分解而成的消毒能力极其微弱的CLO2- 、CLO3-等二级产物,这也表明表现余氯的持续消毒能力主要还应归功于二氧化氯残余量。事实上,二氧化氯主要是在见光的情况下才不稳定,易于分解成氯酸盐、亚氯酸盐等成分,但如果选择适宜的投加条件如避光投加等,在二氧化氯选择性地与水中还原性物质反应后,在密闭的管网系统中的衰减反应十分缓慢,由此而具备较好的持续消毒能力。
表 8 二氧化氯与氯的持续消毒能力对比实验数据
投加量/(mg/l)
|
消毒时间/h
|
细菌总数/(个/100ml)
|
大肠杆菌数/(个/l)
|
残余量/(mg/l)
|
CL2
|
CLO2
|
CL2
|
CLO2
|
CL2
|
CLO2
|
0
0.83
1.04
|
0
0.5
24
48
72
96
0.5
24
48
72
96
|
UC
N
N
N
N
1
N
N
N
N
N
|
UC
N
N
N
N
N
N
N
N
|
>230
<3
<3
<3
<3
<3
<3
<3
<3
<3
<3
|
>230
<3
<3
<3
<3
<3
<3
<3
<3
|
0
0.79
0.37
0.50
0.50
0.50
0.79
0.77
0.80
0.80
0.75
|
0
0.23/>1.2
0.08/>1.2
0.07/>1.2
0.07/>1.2
0.32/>1.2
0.10/>1.2
0.21/>1.2
0.06/>1.2
|
注: CLO2残余量栏“/”之前表示CLO2值、之后表示表现余氯(即采用余氯仪测定时仪器显示的数值),N和UC分别表示未检出和无法计数。