强氯精和优氯净与稳定性二氧化氯在循环水中应用比较

Posted 2023-01-13 浓度

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在循环水杀菌灭藻处理中，氧化性杀生剂除了氯气较广泛地应用之外，强氯精、优氯净、稳定性二氧化氯等也大量应用。但它们在不同企业中的使用效果各不相同，甚至在同一水场不同时期效果也有差异。笔者根据这几年该公司循环水场应用这几种药剂情况，对其总结、比较，为今后应用提供一些经验。
1 强氯精与优氯净的应用情况
1.1 两种药剂应用的优点
两种药剂应用的优点相对于氯气、ClO2来说，在水中有效氯可达5～10mg/L以上，一般投加量在10～30mg/L，有效氯比较高。除了能杀灭微生物以外，对粘泥、藻类有一定的剥离作用。当两种药剂投加量达50mg/L以上时，剥泥去藻效果明显。同时由于在较短时间内有效氯可以达到较高水平，水中少量的还原性物质对杀菌效果影响不大。在水体受到一定污染时能保持较好地杀菌性能。
1.2 应用中存在的问题
(1)投加强氯精和优氯净作杀菌灭藻剂时，对系统pH影响大。强氯精1mol能水解出1mol异氰尿酸，3mol次氯酸，1%水溶液pH在2.8～3.2之间，说明有较强的酸性。优氯净1%水溶液pH在5.5～6.5〔1〕，也有一定的酸性。1997年我公司全年应用优氯净、强氯精，水中pH仅为7.56，碱度为110.36mg/L，仅为新鲜水的1.58倍，而同期浓缩倍数为3.36。1996年4月份用强氯精时pH为7.98，而3月份未用时pH为8.17。1997年7月～1998年2月水的腐蚀倾向见表1。
(2)增加腐蚀性氯离子，投加到水中有效氯的浓度14mg/L(平时使用的浓度)，可增加7mg/L氯离子，而经过浓缩后，水中氯离子一般提高20～25mg/L，而对不锈钢冷却器缓蚀不利，对碳钢冷却器也增加腐蚀倾向。根据阴离子腐蚀判断公式RL=(〔Cl-〕+〔SO42-〕)/〔碱〕〔2〕，当碱度为250mg/L左右时，可以使RL上升0.1。
(3)对以防腐蚀为主的水来说，强氯精、优氯净腐蚀速度超过其他杀生剂，除了由于pH碱度以及阴离子增加可增加腐蚀外，由于它们是靠游离出的HClO、ClO-来杀菌，其本身也是强氧化剂，浓度甚至超过水中溶解氧。ClO-与水作用生成OH-的标准电极电位高于O2与水作用的电位，因此由氧化性导致的腐蚀也不能忽视。另一方面，由于优氯净、强氯精溶解慢，颗粒易被带入冷却器中，形成点腐蚀。表2从总铁变化可以说明投加这两种药剂时的腐蚀情况。
(4)优氯净、强氯精具有一定分散作用，但泥絮细小，砂滤不易除去。循环水系统投加该种药剂后浊度上升较高，特别是一个系统初次投加时浊度上升很快。从使用看，即使浊度较高，砂滤池进出水浊度变化小，水系统浊度下降慢。1999年9月6日投加100mg/L强氯精后，水浊度从7.5mg/L上升到35.5mg/L，但3d无阀滤池都未自动反冲洗，强制反冲洗发现反洗水并不混浊，说明过滤下的东西少。而在投药之前的一段时间，一般2～3d无阀滤池自动反冲洗一次。
2 稳定性二氧化氯的应用情况
稳定性二氧化氯是经过处理后使ClO2在水中稳定，提高其浓度，但使用时需活化才能使ClO2析出并发挥作用。
2.1 使用优点
除了前面提到的ClO2杀菌不受pH影响以及杀菌、氧化能力强外，使用剂量小、作用快。2.0mg/LClO2作用30s时能杀灭几乎100%的微生物，而剩余的ClO2还可达到0.9mg/L〔2〕。ClO2杀菌剂杀菌持续时间长，静态情况下，1mg/LClO2能保持72h，杀菌率仍达到98.8%。ClO2还有助凝作用，可以降低水的浊度。在我公司循环水场浊度2～5mg/L情况下，2～4d无阀过滤池能达到自动反冲洗一次，也说明ClO2在杀菌剥泥的同时，有助于水中泥絮形成较大颗粒，易于去除。
稳定性ClO2对整个循环水系统水质影响较小。按隔日投加1mg/LClO2情况说明，活化75kg5%ClO2需75kg10%盐酸，盐酸已过量一倍，则过量盐酸对保有水量是3500m3的系统来说，影响碱度为2.8mg/L，而15mg/L强氯精则影响12.5mg/L。腐蚀性阴离子Cl-上升也较少，投加1mg/LClO2可上升2.6mg/LCl-(已包含使用盐酸上升的Cl-)。
2.2 稳定性ClO2应用中的问题
(1)由于价格原因，使用的ClO2有效浓度一般较低，循环水中一般在0.5～1.5mg/L之间，当水受到一定污染，特别是水中还原性物质对其杀菌效果影响较大，这也是在正常投加时有时异养菌突然超标的原因之一。
(2)由于ClO2使用浓度较低，杀菌后ClO2残余量较小，对抑制菌藻生长不利。我们测定当ClO2≤0.2mg/L时，敞开式循环水中异养菌增长迅速。
(3)当冷却水中投加ClO2≤1.5mg/L时，在2h后，用目视比色法基本测不到ClO2，用容量法、分光光度法测定时干扰因素也多，给监测带来一定的困难。
3 稳定性ClO2与强氯精、优氯净杀生效果比较
1997年1月～1998年2月使用优氯净和强氯精时，异养菌合格率变化曲线见图1。1998年8月～1999年9月使用稳定性ClO2时，异养菌合格率变化情况见图2。
图1、图2为检修开工正常一个月后开始监测，两图上后三个月的加药量进行了调整，增加幅度为25%。
从图1、图2可以看出，使用强氯精、优氯净产生抗药性比ClO2快，一般使用浓度情况下，ClO2杀菌效果好于强氯精、优氯净。
4 结论
(1)对水质影响，特别是对腐蚀影响，优氯净、强氯精比稳定性ClO2大
(2)当泄漏物质较多，特别是还原性物质多时，对氧化性杀生剂有影响，在正常投加浓度下，强氯精、优氯净抗污能力比ClO2强。
(3)从使用效果看，在一定浓度下长时间使用，菌藻易产生抗药性，加大使用浓度，效果好转。
(4)使用杀生剂时，可以根据药剂特性进行调整，消除由于加药对水质造成的影响。