二氧化氯对城市污水中各有毒物的去除作用效果

1.二氧化氯对污水中细菌和病毒的杀灭与失活效果实验表明二氧化氯投加量为1.4mg/L~2.5mg/L时,对大肠杆菌的致死率可达99~100%;1.5mg/L的二氧化氯投加量可对金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌致死率为98%;当投加量为2mg/L时,对金黄色葡萄球菌、枯草芽胞杆菌和绿脓杆菌的致死率为99.9%;二氧化氯对藤篦八迭球菌的灭杀效果更加,在投加量为1.5mg/L时即可达到100%致死率。实验结果还表明:当PH=3.0~7.0时,ClO2投加量为1.0mg/L即可对6种病毒(脊髓灰质炎病毒1型、柯萨奇病毒B3、艾可病毒Ⅱ型、腺病毒7型、单纯疱疹病毒1型、流行性腮腺炎病毒)达到显著失活效果。当ClO2投加量从0.5mg/L~30mg/L时,对乙肝病毒的失活率从46.7%至97%以上。当PH=7时,ClO2投加量为30mg/L,对流感病毒1、2型部分可失活;当ClO2投加量为40mg/L时,对流感病毒1、2、3型全部被失活。

2.二氧化氯对污水中无机物的去除二氧化氯作为一种强氧化剂,能与很多物质反应,尤其与无机物发生较强的氧化还原反应。下面例举出ClO2对无机物的氧化还原反应。ClO2在水体PH为标准情况下,能将Mn+2氧化成Mn+4,形成MnO2沉淀而去除;同样将Fe+2氧化成Fe+3形成Fe(OH)3沉淀除去。ClO2还能和单质S和硫化物(S--)和氰化物(CN-)发生反应,分解生成硫酸根离子(SO4--)、氯离子(Cl-)和CO2及N2,从而达到净化水的目的。实验结果表明:随ClO2投加量的增加,对以上各种无机物的去除率也增加,而去除效果也均好于液氯,后投ClO2的效果要好于中间投和预投效果,且又可节约消毒剂。ClO2在水中不与氨发生反应,而当ClO2过量时,ClO2与NO2、NO的反应物是亚硝酸根、硝酸根和氯离子。ClO2与无机酸(HCL、HNO3、H2SO4)、溴化物和碳氢化合物均不发生反应。

3.二氧化氯对污水中有机物的去除二氧化氯与有机物发生典型的氧化反应,因而可以对有机物进行氧化降解。和氯系产品反应不同,ClO2主要作为氧化剂而不是氯化剂存在。反应后不会生成有机卤化物,可控制三卤甲烷的形成。二氧化氯与有机物的反应具有高度的选择性,它与酚类化合物的反应特点是氧化还原反应,对酚类物质有较好的去除效果,通常的产物为对苯醌,但环的断裂也会生成二羧酸,但并无环氧化物产生。另外二氧化氯还与多环芳香烃、有机硫化物和胺类物质反应。在正常的浓度下,ClO2不与不饱和化合物、醇类物质、氨基酸、脂肪酸、不饱和羧酸、有机氯农药等发生反应。二氧化氯基本不与有机腐殖质(主要是富里酸和胡敏酸)发生氯化反应,对生成的可吸附有机卤化物和三卤甲烷类物质几乎可以忽略不计。当ClO2投加量为2~3mg/L时,原水CODmn低于6mg/L时,ClO2对CODmn的去除率低于10%,但当ClO2投加量为4mg/L时,也只有在原水CODmn高于3mg/L的条件下,去除率则为15~31.89%。在通常予氧化条件下,二氧化氯投加量一般为1~4mg/L,处理时间为15~30分钟。

4.二氧化氯可去除污水的臭味嗅味主要由水中的腐殖质等有机物、藻类、放线菌和真菌以及过量投加氯所造成的。致臭物一是藻类等水生植物排出的代谢物以及衰亡过程中产生的各类致臭物;二是放线菌、真菌等产生的霉臭、腐败臭类物质;三是排入污水中的工业化学污染物和溶解的矿物质等。研究表明:二氧化氯予氧化具有良好的除酚效果,1.5mg/L的ClO2投加量可将1.0mg/L的苯酚氧化成苯醌;当水的PH高于10时,平均3.3mg/L的ClO2投加量可将1mg/L的苯酚氧化成另一种化合物。二氧化氯能对中水具有难闻的臭鸡蛋味的硫化物进行氧化,从而减轻水的恶臭。在污水PH=5~9范围内,平均3.4mg/L的ClO2可将1mg/L的硫化物氧化成硫酸盐离子。而4.5mg/L的二氧化氯可将1mg/L的硫醇氧化,瞬间消除硫醇异臭。至于仲胺、叔胺等胺类致臭物,一般5~10mg/L的二氧化氯可与1mg/L的胺类化合物反应,从而消除特有的臭味。大量文献报道了二氧化氯的良好除臭能力,用于除臭时的ClO2投加量一般为0.6~1.3mg/L。


5.二氧化氯可杀灭污水中的藻类在日常生活中,城市污水净化和水质问题相关的藻类引起人们的强烈关注,所以杀死水中的藻类和失活浮游生物都是很必要的。二氧化氯在杀灭藻类上的效果比液氯要高3~5倍。同时与藻的种类和浓度有关,在PH=7时,作用时间为30分钟。ClO2投加量为5~6mg/L可杀灭藻类和失活浮游生物,再经过混凝、沉淀和过滤后出水水质的质量可明显有很大的改观。

6.二氧化氯可降低城市污水的浊度二氧化氯可有效地消弱有机物对絮凝过程的影响,改善絮体的沉降特性,也就是说二氧化氯可促进絮体和藻类的脱稳。使絮状体有更好的沉降性能,使藻类等影响浊度的颗粒更好地通过絮凝沉淀而除去,从而降低处理后水的浊度。

7.二氧化氯可降低城市污水的色度水中的色度主要由溶解性有机物、悬浮胶体、铁、锰和其它微粒物所引起。去除水中的铁、锰离子的同时,二氧化氯在予氧化过程中还可产生一定的助凝效应,有助于有机胶体和颗粒物的混凝,通过颗粒的过滤去除致色物,从而降低水的色度。当过滤前色度为20~40(°)时,投加ClO2的浓度为0.5~5mg/L,过滤后的水的色度降至3~5(°)。


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