如何控制氯酸鹽消毒副產(chǎn)物，讓飲用水更安全？

　　由于今年新冠病毒的爆發(fā)，大家對于消毒的重視程度大大增加，這不僅反映在日常生活中的表面消毒和環(huán)境消毒，水務(wù)消毒也同樣如此。特別是當(dāng)巴黎曝出有27個(gè)自來水采樣點(diǎn)中有4個(gè)檢測到有新冠病毒存在，有關(guān)安全高效的水務(wù)消毒話題再次被人們熱議。

　　由于我國國標(biāo)對于飲用水中有余氯的指標(biāo)要求，這些年來雖然有臭氧和紫外等輔助消毒手段，針對飲用水廠的消毒技術(shù)依然離不開一個(gè)“氯”字：液氯、次氯酸鈉、二氧化氯是三種主流消毒劑。相比其他兩種消毒劑，次氯酸鈉因?yàn)橄拘Ч?，操作管理更安全等?yōu)點(diǎn)，近年來逐步被越來越多的水廠采用。

　　而次氯酸鈉消毒又分為成品次氯酸鈉和現(xiàn)場通過電解制備次氯酸鈉兩種方式。其中現(xiàn)場制備的方式由于無需危險(xiǎn)化學(xué)品的運(yùn)輸和存儲(chǔ)，在安全性和運(yùn)行成本等方面都比成品次氯酸鈉更優(yōu)異。今天我們就再來講一講現(xiàn)場制備次氯酸鈉技術(shù)的另一大優(yōu)點(diǎn)：消毒副產(chǎn)物氯酸鹽更低。

　　什么是氯酸鹽

　　氯酸鹽是氯的一種高度氧化形式。它可以以工業(yè)或農(nóng)業(yè)污染物的形式引入水源，也可以以消毒副產(chǎn)物（DBP）的形式進(jìn)入飲用水廠的產(chǎn)水中。

　　3NaClO → 2NaCl + NaClO3

　　各個(gè)國家對于氯酸鹽濃度的限值要求

　　目前很多國家對于飲用水中的氯酸鹽濃度限值沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)。目前正在修訂的飲用水水質(zhì)國標(biāo)GB5749也對采用次氯酸鈉消毒的飲用水要求進(jìn)行氯酸鹽檢測，并傾向執(zhí)行0.7mg/L的限值。

　　歐盟BS EN 901-2013要求生活用水處理中氯酸鹽和有效氯的比值不能超過5.4%。

　　美國對于氯酸鹽目前沒有監(jiān)管，也沒有強(qiáng)制執(zhí)行的最高污染物濃度限值，但是將氯酸鹽作為一種會(huì)對健康造成潛在危害的化學(xué)物質(zhì)，被列入了美國環(huán)境保護(hù)署EPA）的第三份化學(xué)污染物清單（CCL3），并將0.21mg/L確定為氯酸鹽含量的健康參考水平，這表明美國環(huán)境保護(hù)署（EPA）打算將氯酸鹽作為《安全飲用水法案》監(jiān)管的潛在候選物質(zhì)進(jìn)行審查。

　　加拿大規(guī)定的最高污染物濃度限值為1.0 mg/L

　　世衛(wèi)組織建議氯酸鹽濃度限值為0.7 mg/L

　　影響氯酸鹽形成的因素

　　以下因素將會(huì)影響所產(chǎn)生的氯酸鹽濃度。其中任何一種因素所持續(xù)的時(shí)間越長，或程度越高，形成的氯酸鹽量就越多：

　　儲(chǔ)存時(shí)間：儲(chǔ)存時(shí)間越長，氯酸鹽濃度越高

　　儲(chǔ)存溫度：儲(chǔ)存溫度越高，氯酸鹽濃度增加速度越快

　　次氯酸鹽的濃度

　　為了盡可能地防止氯酸鹽的形成，建議成品次氯酸鈉的使用者需要：

　　次氯酸鈉儲(chǔ)存盡量安排在室內(nèi)，避免光照，存放在陰涼干燥的環(huán)境中，尤其應(yīng)避免陽光直射，夏天的存放時(shí)間最好不要超過10天。

　　對次氯酸鈉的儲(chǔ)存室進(jìn)行冷卻，以減緩由于高溫造成的降解。

　　要求成品次氯酸鈉的生產(chǎn)商提供化學(xué)品的生產(chǎn)日期以確保其新鮮度。

　　限制成品次氯酸鈉的儲(chǔ)存容量，儲(chǔ)罐中的次氯酸鈉應(yīng)盡量在用完之后再添加，避免殘液儲(chǔ)存時(shí)間過長而不斷分解。

　　購買較低濃度的成品次氯酸鈉以減少降解。

　　如果購買的是高濃度次氯酸鈉，則一旦運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，就要進(jìn)行稀釋。

　　所有以上這些必須進(jìn)行的工作都將增加業(yè)主的運(yùn)營成本。因此需要水廠引起足夠的重視，在確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)的情況下盡可能地采用相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)化運(yùn)營成本。

　　現(xiàn)場制備次氯酸鈉

　　對氯酸鹽副產(chǎn)物的影響

　　現(xiàn)場制備是指在現(xiàn)場使用簡單安全的基本化學(xué)物生成目標(biāo)化學(xué)品。

　　如迪諾拉 ClorTec? 現(xiàn)場次氯酸鈉發(fā)生技術(shù)，就是通過使用鹽和水電解生成次氯酸鈉。

　　現(xiàn)場制備次氯酸鈉技術(shù)

　　在降解氯酸鹽濃度方面的優(yōu)勢

　　在電化學(xué)的過程中氯酸鹽離子是電化學(xué)過程中不希望發(fā)生的副產(chǎn)物。在此過程中，一部分次氯酸或次氯酸根離子在陽極處被氧化生成氯酸根離子。然而與成品次氯酸鈉相比，通過現(xiàn)場制備的方式能夠?qū)⒙人猁}的含量最小化：

　　? 現(xiàn)場制備的次氯酸鈉通常是新鮮的，沒有經(jīng)過降解。

　　? 現(xiàn)場制備的次氯酸鈉濃度通常低于1%，因此和高濃度的成品次氯酸鈉相比具有非常緩慢的降解率。

　　? 成品次氯酸鈉屬于危險(xiǎn)化學(xué)品范疇，而現(xiàn)場制備則無需進(jìn)行危險(xiǎn)化學(xué)品的運(yùn)輸和儲(chǔ)存，因而更安全。

　　? 無需運(yùn)輸，用于現(xiàn)場制備的原料鹽和電也比成品次氯酸鈉的采購成本更低，因此日常運(yùn)營成本更低，對于產(chǎn)水量大的大型水廠尤其如此。

　　迪諾拉 ClorTec? 現(xiàn)場次氯酸鈉發(fā)生器擁有多種型號(hào)，適用于各種應(yīng)用場景

　　迪諾拉ClorTec? 現(xiàn)場次氯酸鈉制備技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢：

　　? 采用世界電化學(xué)領(lǐng)導(dǎo)者迪諾拉專利的DSA陽極技術(shù)，并不斷改良電極涂層，大大提高電解效率，延長電極壽命，并降低鹽耗和電耗。

　　 每生成1kg有效氯所需鹽耗低至2.5kg；

　　 每生成1kg有效氯所需電耗低至4.4kWh。

　　? 高性能的電極保證了ClorTec? 發(fā)生器在電解過程中的溫升始終處于較低水平，從而減少了氯酸鹽副產(chǎn)物的生成。同時(shí)，為了將氯酸鹽含量最小化，ClorTec?還給客戶提供了“分流冷卻”選項(xiàng)：在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)增加冷卻水，確保系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的溫度處于較低的狀態(tài)。

　　? ClorTec? 為模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。隨著法規(guī)的變化，使水廠的技術(shù)升級變得更為簡單且易于實(shí)施，也讓系統(tǒng)更易于操作和維護(hù)。

　　ClorTec? 現(xiàn)場制備技術(shù)工藝流程：

　　軟化水進(jìn)入電解槽和鹽水罐。

　　鹽水罐中的鹽和水混合形成飽和鹽水。

　　飽和鹽水進(jìn)入電解槽。

　　電流通過電解槽產(chǎn)生次氯酸鈉溶液消毒劑。

　　電解過程中產(chǎn)生的氫氣安全地排出室外。

　　次氯酸鈉消毒溶液離開電解槽，儲(chǔ)存在溶液罐中。

　　次氯酸鈉溶液通過計(jì)量泵投加到水系統(tǒng)中。

編輯：王媛媛