中压多谱段紫外线脱氯技术.PDFVIP

中压多谱段紫外线脱氯技术 一种全新的纯化水机余氯去除技术 张功臣 摘要：本文全面介绍了余氯消毒技术的工作原理，系统分析了纯化水机脱氯的各 种方法与措施，推出了一种全新的中压多谱段紫外线脱氯技术，为余氯去除技术 在纯化水机中的高效应用提供了很好的选择。 余氯消毒技术应用广泛，全世界有约80%的国家或地区均使用氯气来消毒市 政自来水，通常的做法是将氯气或者二氧化氯通入到自来水中，形成具有超强的 氧化能力的次氯酸和次氯酸根，从而起到杀灭多种细菌的作用。自来水中加入氯 + - 气消毒的反应原理为：Cl + H OHCl + HOCl，HOClH + OCl ；自来水 2 2 中加入次氯酸钠消毒的反应原理为：NaOCl + H2ONaOH + HOCl ， + - HOClH + OCl 。 用于消毒的余氯主要以氯 （Cl ）、次氯酸 （HOCl）与次氯酸根 （OClˉ ）三 2 种形式游离存在于自来水中，它们在水中的存在形式与pH 有较大关系 （水温为 25 摄氏度时），当pH 在2 到7 之间时，主要以次氯酸（HOCl）的形式存在； 当pH 低于2 时，主要以氯（Cl ）的形式存在；当pH 为7.4 时，次氯酸（HOCl） 2 和次氯酸根（OClˉ ）几乎各占50%；当pH 高于7.4 时，次氯酸根（OClˉ ）所占 百分比则会逐渐增加（图1）。 图1 余氯成分与pH 的关系 传统的余氯去除方法 在纯化水制备设备中，反渗透膜（RO 膜）对于水质的净化至关重要，通常 情况下，反渗透膜无法耐受余氯的氧化，传统方法常在预处理阶段采用活性炭 过滤吸附法或NaHSO 还原法去除余氯 （图2 ）。 3 图2a 活性炭过滤吸附法 图2b 亚硫酸氢钠还原法 图2 传统的余氯去除法 目前，活性炭去除余氯技术已成为国内使用最为广泛的余氯去除技术。活 性炭过滤吸附法对水中余氯的去除效果非常有效，其工作原理为：2HOCl + C1  1 CO2 + 2HCl，其中C 代表活性炭。活性炭将余氯吸附在其表面后，再依靠碳基 对余氯物质的催化还原作用进行彻底反应，从而将具有氧化性的ClO－离子还原 分解成不具有氧化性的氯离子和二氧化碳。在活性炭的过滤吸附过程中，活性 炭总量会减少，因此，需通过定期更换活性炭来保证其脱氯效果，同时，活性 炭层吸附有机物后，活性炭过滤器的中下层滤料部分会成为了一个微生物滋生 的温床，很容易长菌活性炭过滤器，因此，需要有良好的运行管理与消毒措施， 以免存在微生物滋生与污染的风险。 另一种传统的余氯去除方法为亚硫酸氢钠还原法，其工作原理为：2NaHSO3 + 2HOClH SO + 2HCl + Na SO 。采用化学加药的方式来对水中的余氯等氧 2 4 2 4 化物质进行处理时，常通过安装氧化物质检测仪表 （ORP 仪）来控制水中亚硫 酸氢钠的加药量，以确保进入下一处理单元的水中氧化物质含量已被有效还原。 该加药方式的优点是成本较低、操作运行很简便，但其缺点也很鲜明：一方面， 加药量通过仪表控制加药泵频率来实现，可能存在仪表探头失效和控制不稳定 的风险；另一方面，由于是通过加药才能发生还原反应，大量外来化学物质的 介入增加了后端纯化系统（RO/EDI 系统）的处理负荷，严重时会影响RO 膜的 使用寿命，同时，亚硫酸氢钠溶液在空气中极易失效，一般 3 天就需重新配制 药剂，对于操作带来很多