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小型农村安全饮水工程使用稳定二氧化氯进行消毒的可行性

文档作者：陆清庄健君文档来源： 1．广西工业职业技术学院 2．广西轻工技术学院		点击数： 117 1	更新时间： 2020年12月09日
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广西水利水电GUANGXI WATER RESOURCES＆HYDROPOWER ENGINEERING 2014(1)
· 人畜饮水·
小型农村安全饮水工程使用稳定二氧化氯
进行消毒的可行性
陆清，庄健君
(1．广西工业职业技术学院，广西南宁530003；2．广西轻工技术学院，广西南宁530031)
【摘要】论述了二氧化氯的物理和化学特性及其用于饮水消毒的方法和特点。分析了二氧化氯发生器不适用我区
小型农村饮水安全工程的原因，对使用稳定二氧化氯进行了可行性分析。
【关键词】稳定二氧化氯；水体消毒；农村饮水工程；可行性
【中图分类号】TQ079 [文献标识码】B 【文章编号】1003-1510(2014)01-0081-03
1 二氧化氯的特性及用于饮水消毒
的特点
1．1 二氧化氯的特性
二氧化氯出现于1811年，是一种黄绿色气体，
具有与氯相似的刺激性气味，沸点11℃，凝固点一
59~(2，易溶于水，溶解度约为氯的5倍，但与氯的溶
解不同的是，二氧化氯在水中以纯粹的溶解气体存
在，不易发生水解反应。二氧化氯的分子结构特性
中有19个价电子，其中一个是未成对的价电子，这
个价电子可以在氯与两个氧原子之间游动，类似一
游离基u1，这种特殊的分子结构决定了二氧化氯极
不稳定，具有强氧化性，它能很好地氧化分解水中
的酚、氯酚、硫醇、仲胺、叔胺等难降解的有机物和
剧毒的氰化物及硫化物、铁、锰等无机物，在饮用水
消毒中产生的三卤甲烷要比氯化消毒低得多 。早
年人们并未用它杀菌消毒，直到1940年前后次氯酸
钠工业化生产之后，人们才开始大规模使用。1944
年美国的尼亚加拉大瀑布厂率先采用它处理饮用
水，取得良好效果，之后迅速推广到全世界，是目前
使用的化学消毒剂中最理想的消毒剂之一。
1．2 二氧化氯用于饮水消毒的特点
二氧化氯消毒净化饮用水与传统的含氯消毒
剂相比具有许多优点。包括良好的除臭与脱色能
力、低浓度下高效的杀菌和杀病毒性质，不产生氯
代酚和三卤甲烷等“三致”(致癌、致畸、致突变)物，
对人体及动物没有危害，对环境不造成二次污染等
特点。具体表现在：二氧化氯用于水消毒0．2—0．5
mgm，1 min内能将水中99％的细菌杀灭，其灭菌效
果为氯的10倍，次氯酸钠的2倍，抑制病毒的能力
也比氯高3倍，比臭氧高1．9倍；杀菌快速，pH范围
广(6—10)，并不受水硬度和盐份多少的影响；在配
水系统中残留浓度不大(0．1—0．2 mg／L)，能维持长时
间的杀菌作用，能高效率地消灭原生动物、孢子、霉
菌、水藻和生物膜；不与氨发生反应；氧化能力强，
可将许多有机化合物氧化，从而降低水的毒性和诱
变性质等。这些独特的杀菌消毒、漂白、除臭等能力
已得到大量实验认证及应用 。
因此，二氧化氯是氯消毒剂的理想替代品，被
联合国卫生组织(wHO)列为AI级消毒剂，已被广
泛应用，且应用范围越来越广。在我国城市供水行
业2C00年发展规划中，已被列入替代氯消毒剂推广
应用嘲。2006版的生活饮用水卫生标准也把二氧化
氯新增为可使用的消毒剂。
2 二氧化氯用于水体消毒的两种方法
根据二氧化氯性质活泼，见光受热易分解的特
性，二氧化氯用于水体消毒通常有两种方法：一种
是采用特制设备现场发生二氧化氯气体并及时抽
出到水体中进行消毒，这就是二氧化氯发生器；另
一种方法就是通过运用稳定化技术把二氧化氯制
成稳定液(这一过程是由生产厂家来完成)，使用时
【收稿日期】2013-1 1--04
【项目基金】南宁市科技计划立项支持项目(项目名称：稳定二氧化氯消毒液生产新工艺与投加设备的研发及产业化，项目编号：2O131O64)
[作者简介】陆清(1964-一)，女，广西北流人，广西工业职业技术学院副教授、工程师，学士，研究方向为精细化学品生产技术及其产品的开发与应用。
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陆清，许强_／J、型农村安全饮水工程使用稳定二氧化氯进行消毒的可行性
经过简单活化即可投加至水体，这就是常见的稳定
二氧化氯消毒液，这两种消毒方式各有优缺点。
3 二氧化氯发生器在小型农村安全
工程使用时存在的问题
二氧化氯发生器的研究已有多年的历史，发生
器已有完善的定型结构，二氧化氯的纯度也逐渐提
高，操作的安全性也大有改善，因此，在有技术保
障、制水量较大的连续生产的大中型供水系统选用
发生器是比较适宜的，这样的消毒成本也相对较
低：以氯酸钠为原料的二氧化氯发生器，消毒净水
成本约为0．6—1．2分／t【7 ，以亚氯酸钠为原料的二氧
化氯发生器约为2．5—3 y／-／tt ，与传统的氯气消毒成
本差别不大。但对一些小型供水系统却存在不少
问题，以致有些地方选用发生器后只是一种摆设，
很少启用，造成水的消毒得不到保障。归纳起来主
要有以下几点原因：
(1)小供水系统缺乏必要的技术人员，对发生
器运行过程中出现的故障无法及时解决，很难对设
备进行必要的维护和管理；
(2)二氧化氯发生器使用氯酸钠、盐酸等危险
化学原料，乡镇以下地方一般没有供应，购买困难，
原料得不到充分保障；
(3)由于小供水系统需水量较小，制水不连续，
时开时停，使发生器的相关组件容易腐蚀、老化、损
坏，致使发生器的使用寿命很短，消毒成本提高；
(4)操作人员缺乏专业素质，不严格按照操作
规程操作，泄漏、爆炸等安全事故时有发生，导致很
多水厂不敢开机，二氧化氯发生器形同虚设。
由于存在以上原因，因此，在小型农村安全饮
水工程中使用二氧化氯发生器是不适宜的。
4 使用稳定二氧化氯消毒液的可行性
(1)稳定二氧化氯消毒液的特点。所谓稳定二
氧化氯消毒液，是用一种符合食品要求的稳定络合
液吸收二氧化氯气体而制成的溶液，这种溶液性质
稳定，能长期贮存，运输方便、安全，国家质量监督
检验检疫总局及标准化委员会对产品的生产技术
及质量制定有相应的国家标准 ，因此，技术可靠、
质量稳定有保障。
(2)稳定二氧化氯消毒液的使用简单安全。由
于稳定二氧化氯消毒液中的二氧化氯是“被稳定”
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在溶液中，因此使用时需要配备简单的投加设备，
投加设备可购买也可自行加工或用塑料桶替代。
投加设备简单、成熟，设备成本低廉，且使用安全、
操作简单，既可连续投加也可间歇投加，使用过程
可根据供水量的大小、水质的好坏来任意调节加
药量。
(3)稳定二氧化氯消毒液的来源稳定。全国已
有相当数量的企业生产，有充足的货源供应。区内
的南宁绿城环保消毒剂科技有限公司生产二氧化
氯消毒液已有多年的历史，是广西消毒剂生产的拳
头企业，足以保障全区乡镇各级供水系统的需要。
(4)运行成本估算。区内小型农村安全饮水工
程地处村屯，工业污染较少，水质较稳定，水源品质
较好，因此，消毒所需的二氧化氯浓度较低，根据南
宁绿城环保消毒剂科技有限公司的产品报价估算，
消毒成本一般为0．03—0．08元／t，比发生器略高，但绝
大部分水厂是可以承受的。
5 结语
随着农村安全饮水工程的全面实施，进一步加
强农村饮用水消毒教育，普及消毒剂使用知识，对
真正发挥农村安全饮水工程的作用、有效降低介水
传播疾病在农村的发病率有着深远的意义。
参考文献
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【4】徐燕，谈智，周天兵．二氧化氯溶液杀来灭微生物效果与
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【5】赵勇，钱辅仁，刘继敏，等．三种二氧化氯溶液杀菌效果
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【6】 白华，宋涛．二氧化氯及二氧化氯发生器在饮用水消毒
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[9】GB／T 20783-2006，稳定性二氧化氯溶液[S]．
(责任编辑：刘征湛)
广西水利水电GUANGXI WATER RESOURCES&amp;amp;HYDROPOWER ENGINEERING 2014(1)
Feasibility of water disinfection with stabilized chlorine dioxide in
small rural drinking water safety project of Guangxi
LU Qing ，ZHUANG Jian—Jun
(1．Guangxi Vocational&amp;amp;Technical Institute of Industry，Nanning Guangxi，530003，China；
2．Guangxi Light Industry Technician College，nanning，53003 1，China)
Abstract：An introduction was made on the physical and chemical characteristics of chlorine dioxide，the method
and features of water disinfection with chlorine dioxide．The authors analyze the reasons for chlorine dioxide generator
not applicable for the small drinking water safety project of Guangxi，and also analyze the feasibility of adopting
stabilized chlorine dioxide．
Key words：Stabilized chlorine dioxide；water disinfection；rural drinking water safety project；feasibility
(上接第80 页)
波动小，故量水精度高； 末级渠系量水设施的建设，对该地区类似建设项目
(4)量水槽方便泥沙及漂浮物通过，不易淤 的建设具有重要的借鉴作用，该技术推广应用后，
积。由于没有喉道，上游变水减少，不易淤塞。 可以使灌区供水的计量工作迈上一个新台阶，有利
于早日建成新型灌区，同时还可以减少因计量不准
4 结语 所带来的各种水事纠纷，使农民交明白钱，用放心
在充分了解灌区实际情况的基础上，通过青河 水，建立更加公平、公正的用水秩序，从而保护农民灌
县末级渠系量水设施建设工程的设计使用，并在部 溉用水积极性，促进灌区良性循环和可持续发展。
分支、斗渠进行了无喉段量水槽量水实验，经过严
格校核后，将无喉段量水槽各种测水数据印发给灌
区管理人员和用水村，使供、用水双方对供、用水量
一目了然，经过近1年来的 使用，效果良好，计量精
确，标准统一，水量计算迅速、准确，节水效果显著，
避免了用水纠纷，供、用水双方普遍满意。青河县
参考文献
[1]GB／T 21303-2007，灌溉渠道系统量水规范【s】．
[2 ]SL482-201 1，灌溉与排水渠系建筑物设计规范【s]．
(责任编辑：周群)
Application of throatless m easuring flume in end canal system
modification of Qinghe County
GUO Li-hua
(Xinjiang Hydraulic Research Institute，Urumqi 830049，China)
Abstract：For the end canal system modification of Qinghe County in Xinjiang Uygur Autonomous Region，after
comparison of multiple alternatives，throatless measuring flume was selected and designed．W ater measuring tests
were conducted with the throatless flume at some trunk canals and distributary canals．Application of more than one
year demonstrates good effects．
Key words：Water measuring facility；design；select；throatless measuring flume；application
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