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次氯酸鈉VS二氧化氯，誰(shuí)才是水質(zhì)安全的王者,？

四川齊力綠源科技有限公司 2025-05-27 02:05

一,、二氧化氯預(yù)氧化技術(shù)工藝概述及應(yīng)用現(xiàn)狀

二氧化氯（ ClO₂ ）是一種黃綠色氣體，易溶于水,，是國(guó)際上公認(rèn)的高效,、廣譜、快速,、安全的殺菌消毒劑。二氧化氯作為一種強(qiáng)氧化劑,，由于其在消毒殺菌,、防腐除臭、保鮮及環(huán)境污染處理等方面的獨(dú)特功能已受到國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家的廣泛關(guān)注,。 1944年,，美國(guó)嘗試在飲用水中使用二氧化氯消毒。上世紀(jì) 80 年代中期,，美國(guó)農(nóng)業(yè)部和美國(guó)環(huán)保局確認(rèn) ClO₂ 可作為食品消毒劑和飲水殺菌劑,，世界衛(wèi)生組織則認(rèn)為該物質(zhì)具有無(wú)致癌、致畸性等特性,，而被推薦為安全消毒劑中 A1 級(jí)產(chǎn)品,，我國(guó)城市供水在 2000年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃中將二氧化氯列入替代氯消毒劑的推廣應(yīng)用研究之列。目前,，越來(lái)越多的歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家已把ClO₂ 用作飲用水的消毒劑,，并對(duì) ClO2 在水處理、醫(yī)療衛(wèi)生,、水產(chǎn)品加工,、果蔬保鮮及環(huán)境污水處理、紙漿漂白等方面進(jìn)行廣泛的應(yīng)用研究,。

優(yōu)點(diǎn)： 1 ）高效,、廣譜的綠色消毒劑，消毒效果優(yōu)于氯系消毒劑,；

2 ）具有持續(xù)消毒能力,，可同時(shí)作為預(yù)氧化與出廠水消毒,；

3 ）可有效去除重金屬，且具有優(yōu)良的脫色,、除臭效果,；

4 ）消毒不產(chǎn)生致癌、致畸,、致突的氯代三致物質(zhì),；

5 ）消毒基本不受氨氮、pH影響,；

6 ）使用成本低,；

7 ）二氧化氯新型工藝可采用含氯酸鈉復(fù)配成分與含硫酸氫鈉復(fù)配成分（簡(jiǎn)稱(chēng)綠安消）作為原材料，原料使用無(wú)需辦理?；穫浒傅怯浭掷m(xù),。解決傳統(tǒng)工藝多以鹽酸、硫酸,、氯酸鈉為反應(yīng)原料,，原料涉及到易制毒、易制爆?；?/span> ,，轉(zhuǎn)化率收率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題 ,；

缺點(diǎn)：1 ）會(huì)產(chǎn)生無(wú)機(jī)消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽,，但可通過(guò)投加亞鐵類(lèi)絮凝劑進(jìn)行去除，預(yù)氧化的同時(shí)輔助凈水,，降低凈水劑的使用量,；

二、次氯酸鈉預(yù)氧化技術(shù)工藝概述及應(yīng)用現(xiàn)狀

次氯酸鈉是一種無(wú)機(jī)物,，化學(xué)式為 NaClO,，屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，清澈透明,，是一種能溶解于水的液體,。強(qiáng)氧化劑，用作漂白劑,、氧化劑及水凈化劑用于造紙,、紡織、輕工業(yè)等,，具有漂白 ,、殺菌、消毒的作用,。 NaClO 的消毒機(jī)理與氯氣相同,，都是水解成次氯酸發(fā)揮作用,，故也與次氯酸鈣、氯胺,、氯氣消毒同稱(chēng)為含氯消毒劑,，該水解過(guò)程可導(dǎo)致待處理水的pH 升高，一般認(rèn)為 NaClO 溶于水中后,，水解生成次氯酸和新生態(tài)的氧擴(kuò)散到帶負(fù)電病原體表面,，并通過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入體內(nèi)破壞蛋白質(zhì)、核酸等,，將致病微生物滅活,。殺菌的同時(shí)，次氯酸鈉同氨可以發(fā)生反應(yīng),，在水中生成微量的帶有氣味的氯氨化合物,，但這種物質(zhì)也是一種安全的殺生藥劑，只是殺生能力較差,，同時(shí)導(dǎo)致消毒后水口感變差,。采用次氯酸鈉消毒，不可避免地使水中存在一定鹽分 ,，不過(guò)由于投加是按每一噸水幾克的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的,，像自來(lái)水等流動(dòng)水體根本就不存在累積的問(wèn)題，更不可能產(chǎn)生咸鹽的感覺(jué),。

1、次氯酸鈉商品溶液

大多指的是從氯堿化工廠出產(chǎn)的副產(chǎn)品次氯酸鈉溶液,，是氯堿化工廠生產(chǎn)過(guò)程中必然留下的一種副產(chǎn)品,，通過(guò)堿液吸收多余的氯氣生成，是為了保障氯堿生產(chǎn) 安全必須設(shè)置的一道工藝,，因此其成分較復(fù)雜,，一般只適用于環(huán)保消毒，不可用于飲水 ,。目前市場(chǎng)上食品級(jí)的次氯酸鈉商品溶液,，具有涉水衛(wèi)生批件，其純度更高,，雜質(zhì)控制在很低水平,，已可以滿(mǎn)足自來(lái)水消毒安全需要。常見(jiàn)的次氯酸鈉商品溶液有效氯含量 8-12%,，但在儲(chǔ)存中有效成分會(huì)逐漸揮發(fā)分解直至降低到7%左右后保持穩(wěn)定,，故在使用該工藝時(shí)一次儲(chǔ)備量不可過(guò)大。

成品次鈉優(yōu)點(diǎn)： 1 ）使用簡(jiǎn)單方便,；

2 ）設(shè)備投資少,；

3 ）具有持續(xù)消毒能力,；

成品次鈉缺點(diǎn)：1 ）化工下游產(chǎn)品，雜質(zhì)較多,，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,，受化工企業(yè)多少遠(yuǎn)近影響,，存在采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)；

2）消毒會(huì)產(chǎn)生有機(jī)消毒副產(chǎn)物,，如三鹵甲烷 ( THMs)、鹵代乙酸 (HAAs),、鹵代乙腈 (HANs),、鹵化氰 ( XCN s)、鹵代苦堿,、鹵代乙醛 ( HATs),、鹵代酚 (HHB s)、鹵代酮 ( HKs),、鹵硝基甲烷類(lèi) ( HNMs),、鹵代羥基呋喃類(lèi) ( CHFs) 等，簡(jiǎn)稱(chēng) DBPs,，已知有 700多種,；

3）儲(chǔ)存使用會(huì)產(chǎn)生無(wú)機(jī)消毒副產(chǎn)物氯酸鹽，隨著溫度升高,、儲(chǔ)存時(shí)間增長(zhǎng),，氯酸鹽產(chǎn)生量越大，目前國(guó)內(nèi)各大水務(wù)公司均有相關(guān)的研究數(shù)據(jù),；

4）不能殺滅新型病毒及兩蟲(chóng),；

5）預(yù)氧化效果受水質(zhì) pH、氨氮影響較大,；

6）消毒成本較高,；

7）有效氯含量 5%以上屬于危化品,，購(gòu)買(mǎi)、運(yùn)輸,、儲(chǔ)存,、使用管理不便；

2,、次氯酸鈉發(fā)生器

次氯酸鈉發(fā)生器的生成過(guò)程可以通過(guò)化學(xué)方程式表達(dá)如下：

其總反應(yīng)表達(dá)如下：

NaCl + H2O → NaOCl + H2↑

電極反應(yīng)：

陽(yáng)極： 2Cl- - 2e → Cl2

陰極： 2H+ + 2e → H2

溶液反應(yīng)： 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaOCl + H2O

次氯酸鈉發(fā)生器一般將電解吸收后產(chǎn)生的溶液以 0.8% ± 0.05%濃度保存在大型儲(chǔ)罐中,，和成品次氯酸鈉溶液以相同方式投加。

次氯酸鈉發(fā)生器優(yōu)點(diǎn)： 1 ）原料易購(gòu),；

2 ）具有持續(xù)消毒能力,；

3 ）排氫系統(tǒng)不出現(xiàn)異常情況下,，使用安全；

次氯酸鈉發(fā)生器缺點(diǎn)：1 ）產(chǎn)品濃度低,，純度低,，有效氯含量0.8%左右；

2 ）消毒會(huì)產(chǎn)生有機(jī)消毒副產(chǎn)物,，如三鹵甲烷 ( THMs),、鹵代乙酸 (HAAs)、鹵代乙腈 (HANs),、鹵化氰 ( XCN s),、鹵代苦堿、鹵代乙醛 ( HATs),、鹵代酚 (HHB s),、鹵代酮 ( HKs)、鹵硝基甲烷類(lèi) ( HNMs),、鹵代羥基呋喃類(lèi) ( CHFs) 等,，簡(jiǎn)稱(chēng) DBPs，已知有 700多種,；

3 ）電解,、儲(chǔ)存使用會(huì)產(chǎn)生無(wú)機(jī)消毒副產(chǎn)物氯酸鹽，隨著溫度升高,、儲(chǔ)存時(shí)間增長(zhǎng),，氯酸鹽產(chǎn)生量越大；

4 ）不能殺滅新型病毒及兩蟲(chóng),；

5 ）預(yù)氧化效果受水質(zhì)pH,、氨氮影響較大；

6 ）消毒成本較高,；

7 ）設(shè)備由溶鹽系統(tǒng),、電源系統(tǒng),、電解系統(tǒng),、排氫系統(tǒng)、儲(chǔ)存系統(tǒng),、投加系統(tǒng),、控制系統(tǒng)、軟水系統(tǒng)等八大系統(tǒng)組成,，占地大,、投資大、操作維護(hù)管理困難,；

8 ）電極使用壽命目前約為5年,，壽命期到一般都需要更換新的電極,，電極造價(jià)較高，后續(xù)使用成本高,；

9 ）大水廠人工強(qiáng)度較大,，每天需要溶鹽兩噸以上；

三,、三種消毒工藝對(duì)比分析

比較項(xiàng)目	二氧化氯發(fā)生器	商品次氯酸鈉	次氯酸鈉發(fā)生器
消毒作用機(jī)理	氧化作用	氯化作用	氯化作用
消毒作用電極電勢(shì)（注1）	1.95	1 .36	1.36
消毒副產(chǎn)物	1,、亞氯酸鹽 1 種（高純?cè)O(shè)備）；	1 ,、致癌,、致畸、致突三致物質(zhì),，如三氯甲烷,、鹵乙酸等；目前已知的 700多種,； 1,、氯酸鹽	1、致癌,、致畸,、致突三致物質(zhì)，如三氯甲烷,、鹵乙酸等,；目前已知的700多種； 2,、氯酸鹽
副產(chǎn)物毒性	亞氯酸鹽溶液 200ppm以下實(shí)際無(wú)毒水溶液	2B 級(jí)致癌物質(zhì)	2B 級(jí)致癌物質(zhì)
副產(chǎn)物控制	易控,、可去除	難控、無(wú)法去除	難控,、無(wú)法去除
生產(chǎn)副產(chǎn)物	可做到基本無(wú),，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)完全可以把未反應(yīng)完的原材料可通過(guò)殘液自動(dòng)分離系統(tǒng)徹底去除，確保只有消毒液進(jìn)入水體 ,；	氯酸鹽（儲(chǔ)存過(guò)程中自身歧化產(chǎn)生,，產(chǎn)生量和原液濃度、儲(chǔ)存時(shí)間,、溫度正相關(guān)）	氯酸鹽（電解過(guò)程中產(chǎn)生,，和電解溫度正相關(guān)，儲(chǔ)存時(shí)還會(huì)在歧化部分） ,；
殺菌速度	5min 后≥99%	5min 后≥75%,，30min后≥ 99%	5min 后≥75%，30min后≥ 99%
管網(wǎng)中持續(xù)殺菌時(shí)間	≥ 12h	≥ 8h	≥ 8h
滅兩蟲(chóng)效果（注2）	較好滅活效果	常規(guī)條件難以滅活	常規(guī)條件難以滅活
生產(chǎn)安全管理	綠安消（復(fù)合氯酸鈉、復(fù)合硫酸氫鈉）人體皮膚可直接觸摸,，幾乎無(wú)安全隱患	10% 商品溶液運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后到稀釋至有效氯5%以下溶液,，性質(zhì)比較穩(wěn)定，幾乎無(wú)安全隱患	電解過(guò)程中持續(xù)產(chǎn)生氫氣（易爆易爆氣體）,，需妥善管理
環(huán)保排放管理	無(wú)廢渣,、廢液、廢氣產(chǎn)生	無(wú)廢渣,、廢液,、廢氣產(chǎn)生	系統(tǒng)運(yùn)行 2- 3 個(gè)月需用酸清洗電解槽（提高使用壽命和效率），清洗后的廢液參照危廢排放,，氫氣需當(dāng)廢氣處理
操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度	無(wú),，液體直接使用	無(wú)，液體直接使用	主要搬運(yùn)固體食鹽到稀釋系統(tǒng),，120 萬(wàn)噸水預(yù)處理每天用鹽幾噸重 ,，人員勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大
設(shè)備投資	小	小	大
維護(hù)管理難易程度	小	中	大
噸水綜合運(yùn)行成本	小	中	大
占地面積	小	中	大
設(shè)備組成	原料儲(chǔ)存系統(tǒng)、發(fā)生器主機(jī) ,、投加系統(tǒng)	原料儲(chǔ)存裝置,、投加裝置、投加控制系統(tǒng)等	溶鹽系統(tǒng),、軟化水系統(tǒng),、整流電源系統(tǒng)、電解電極總成系統(tǒng),、存儲(chǔ)裝置系統(tǒng),、排氫系統(tǒng)、投加系統(tǒng),、酸洗系統(tǒng),、自動(dòng)控制系統(tǒng)等
未知風(fēng)險(xiǎn)	設(shè)備簡(jiǎn)單、成熟穩(wěn)定,，市面已有二十年以上的使用歷史	設(shè)備及藥劑簡(jiǎn)單,、行政管理非常成熟，市面已使用幾十年時(shí)間	設(shè)備系統(tǒng)繁多,，后續(xù)維護(hù) 修理專(zhuān)業(yè)要求較高 ,，目前市場(chǎng)品牌較多，發(fā)生器使用時(shí)間 3年左右,，檢修頻率有待市場(chǎng)檢定

鑒于氯系消毒劑消毒會(huì)存在大量的致癌,、致畸,、致突的氯代三致物質(zhì),，且一旦形成就無(wú)法去除，目前國(guó)內(nèi)以氯系消毒劑作為預(yù)氧化使用或者深度處理使用的非常少。二氧化氯作為新型消毒劑,，目前新型制備工藝可采用含氯酸鈉復(fù)配成分與含硫酸氫鈉復(fù)配成分（簡(jiǎn)稱(chēng)綠安消）作為原材料,，均不直接使用易燃、易爆,、易制毒危險(xiǎn)化學(xué)品,，無(wú)需辦理備案登記手續(xù)，液體原料,，使用簡(jiǎn)單方便 ,。解決了傳統(tǒng)工藝以鹽酸、硫酸,、氯酸鈉為反應(yīng)原料,，原料涉及到易制毒、易制爆?；?/span> 問(wèn)題,，以及轉(zhuǎn)化率純度低等問(wèn)題。且產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽可以通過(guò)投加亞鐵類(lèi)絮凝劑進(jìn)行簡(jiǎn)單去除,，降低消毒副產(chǎn)物的同時(shí),，輔助凈水。高純二氧化氯預(yù)氧化與亞鐵類(lèi)絮凝劑組合使用,，去除亞氯酸鹽后不產(chǎn)生任何化學(xué)副產(chǎn)品,，是目前最有前景的預(yù)氧化處理工藝。

五,、推薦方案

為了使二氧化氯的優(yōu)越性得到充分發(fā)揮,，在我國(guó)二氧化氯專(zhuān)家的帶領(lǐng)下，經(jīng)過(guò)科研人員十幾年的不斷創(chuàng)新,，四川齊力綠源科技有限公司 開(kāi)發(fā)成功了制備二氧化氯的新工藝 ——GAHJ法 ,，以綠安消（復(fù)合氯酸鈉）和活化劑（復(fù)合硫酸氫鈉）為原料，這種方法高純環(huán)保,、安全可靠,、簡(jiǎn)單方便、性?xún)r(jià)比高,，其各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平,。GAHJ法的誕生，結(jié)束了使用固體氯酸鈉,、固體亞氯酸鈉,、濃硫酸、鹽酸制備二氧化氯的歷史,。這種國(guó)內(nèi)首創(chuàng),、行業(yè)領(lǐng)先的GAHJ法是二氧化氯行業(yè)的一次重大創(chuàng)新，深受廣大客戶(hù)的贊賞和青睞！經(jīng)使用證明,，它具有其它方法不可比擬的優(yōu)勢(shì)：