摘要：对电解食盐水次氯酸钠发生系统消毒技术和紫外线消毒技术，二氧化氯消毒技术，在消毒原理，副产物，原料供应，运营成本等方面的综合比较，得到电解食盐水次氯酸钠消毒技术有较强的技术优势和广阔的应用前景
关键词：紫外线消毒 二氧化氯消毒 电解食盐水次氯酸钠 消毒效果 优缺点
引言
紫外消毒，臭氧消毒，液氨消毒，氯消毒现今广泛应用于市政水处理的消毒环节。臭氧消毒法和紫外线消毒法在饮用水方面局限性很大且成本较高，而氯消毒技术能够有效杀灭水体中的大肠杆菌，对其中的氨氮也有一定的去除作用且成本低廉，效果稳定因而应用最为广泛。本文通过对市政领域常用的三种消毒方式的原理、优缺点、及运行成本综合比对，来探究电解次氯酸技术在市政水处理领域的应用前景。
1 电解食盐水次氯酸钠溶液杀菌系统
1.1构成及运行过程
电解食盐水生产次氯酸钠现在已经模块化，由冷水机组，盐水投加站，溶盐罐，电解柜，整流柜，带传感器的脱气储存罐和气体报警器系统几大模块组成，其运行过程为，饱和食盐水通过盐水投加站进入电解柜与软水以一定的配比溶合，稀释后的盐水经过整流柜出来的电流电解成为次氯酸钠和氢气，混合物再进入脱气储存罐，其中的脱气风机将氢气稀释至安全范围内再排放至外部排放点，次氯酸钠溶液则直接泵送至投加点。[1]
1.2消毒灭菌原理
电解食盐水次氯酸钠工作原理是，氯化钠溶液在一定的槽电压作用下，在电解槽内发生一系列电化学反应，最终生成次氯酸钠溶液，其次氯酸钠的生成过程可以通过化学方程式表达如下[2]：
电极反应：阳极：2Cl-→Cl2+2e；
阴极：2H2O+2e→H2↑+2OH-
总反应：2NaCl+H2O→H2↑+NaClO
次氯酸钠消毒最主要的途径是通过水解形成次氯酸，次氯酸再进一步分解形成新生态氧，新生态氧的极强氧化性是菌体和病毒上的蛋白质等物质变性，从而致死病源微生物。其次，次氯酸在杀菌、杀病毒过程中，不仅作用于细胞壁、病毒外壳，而且因次氯酸钠分子小，不带电荷，还可以渗透入菌（病毒）体内，与菌（病毒）体蛋白、核酸和酶等有机高分子发生氧化反应，从而杀死病原微生物。再次，次氯酸产生出的氯离子还能显著改变细菌和病毒体的渗透压，使细胞丧失活性而死亡。[3]
2 常见水处理消毒技术的综合比对
2.1 性能对比
2.1.1紫外线消毒 其利用对应波长的紫外线破坏微生物的脱氧核糖核酸和核糖核酸的结构，使生长性和再生性细胞死亡，从而起到消毒杀菌作用。设备体积小，维护工作量小，投资低。无化学药品，不在水中引进杂质；由于微生物的光复活问题，杀菌效果不能长期保证，适应于源生水稳定性好且无二次污染的水体。
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2.1.2 二氧化氯杀菌装置 产生的ClO2消毒剂将微生物的氨基酸链断裂达到杀菌效果是一种强氧化剂，产生的氢氧自由基可以有效去除水中的色，嗅、味，结构简单，自动化程度高，维护管理方便，效果明显，由于余氯的存在杀菌效果能够维持三天以上。缺点是：ClO2遇光分解为氯气和氧气而易引起爆炸，所以对其运输和储存增加难度。一般用现场制备的方式供应二氧化氯，但还是不能解决二氧化氯日照下易分解的缺点，过多的加药量会产生卤化副产物原料为危险化学品，余氯过高的话还会损坏设备。
2.1.3 电解次氯酸钠消毒 消毒原理如前文2.1，描述工艺流程简洁，便于安装，自动化程度较高，运行中人员不会接触危险化学药品，安全稳定可长期稳定工作饮用水领域，次氯酸钠与利用氯消毒相比较，不会产生较多的余氯，并且能明显降低副产物的生成量—水体中的有机物和消毒剂混合后产生副产物三卤甲烷有强的致癌性。但是电解次氯酸钠消毒具备氯消毒的优点时能够有效减少副产物的生成而且电解只需要水、食盐和电，在世界各地均可使用，随时制备的新鲜次氯酸钠溶液不易分解稳定时间更长久，PH值更低，水质较硬时可以有效减少投加点的结垢问题。
2.2 经济分析
电解食盐水次氯酸钠发生系统，购置成本会相对其他消毒杀菌设备较贵，但现有技术可以通过减少设备酸洗频次有效提高设备经济寿命。通过对不同消毒杀菌方式的综合成本分析，其中包括，原料使用量，耗电量，折旧及维修费用等，得到如下数据，紫外消毒杀菌运营成本在0.5元/m3左右，二氧化氯杀菌装置运行成本在02-0.3元/m3,电解盐水杀菌装置运行成本在0.12-0.15元/m3，可见与其他消毒杀菌技术比较，电解食盐水具有运行成本低的优点。[4]
3 结语及展望
综合比较可见次氯酸钠消毒技术更加安全有效，通过电解的方式现场制备次氯酸钠发生系统受到广泛关注，显著的优点如，原料便宜且极易采购到，副产物可以控制在极少范围内，夜间谷电制氯、白天投加的方式进一步节省成本，[5]而且灭菌效果好且速度迅速，是理想的市政水处理消毒灭菌技术，可以在市政水处理领域广泛推广使用。[6]
参考文献
[1]罗凡 董滨 何群彪 饮用水消毒技术的应用及其研究进展[J].工业水处理，2016,36（6）：17-20
[2]黄靖萍. 酸性盐水在电解技术中的应用[J].工业技术与开发，2009,38（11）：50-51
[3]严煦世 范瑾初 给水工程[M] 北京：中国建筑工业出版社，2002.
[4]严忠 陈玉萍 马晓峰 刘鹏飞 电解盐水杀菌技术在新疆油田污水处理中的应用2015
[5]秦晓 刘飞 陶波 徐扬 傅信党 现场电解制次氯酸钠在污水处理厂出水消毒的应用研究 1009-0177（2013）06-0036-04
[6]万建信，尹国枫 王赫然 王艾格 潘艺昌 电解盐水制次氯酸钠对饮用水消毒消毒效果影响的研究 2095-0748（2017）12-0048-02
作者介绍
以上论文2060字，作者：张博，男，籍贯陕西，1988年9月生人，硕士学位，2015年毕业于澳大利亚昆士兰科技大学，工程管理专业，现工作于重庆 中机中联工程有限公司 环境生态设计研究院 从事市政领域水处理的设计及设备研究工作
论文作者:张博
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签：次氯酸钠论文; 次氯酸论文; 技术论文; 盐水论文; 水处理论文; 成本论文; 市政论文; 《基层建设》2018年第34期论文;