涉水級次氯酸鈉廣泛運用于給水、排水工程及其它領(lǐng)域之中,可以進(jìn)行消毒、漂白、助凝、絲狀菌、洗膜等等,本文從涉水級次鈉的自身性質(zhì)及作用機(jī)理談起,方方面面討論一下該產(chǎn)品的應(yīng)用。
一、涉水級次氯酸鈉的性質(zhì)
涉水級次氯酸鈉是一種無機(jī)物,分子式為NaClO,在沒有作為廣泛的水類消毒劑之前,廣泛用于漂白、消毒中,近幾年來,隨著氯氣及二氧化氯的弊端漸露,采用次鈉消毒大有取代了氯氣及二氧化氯消毒趨勢,成為水處理消毒的主流消毒工藝。
它一般成微黃色液體,顏色和二氧化氯溶液差不多,溶液隨著次鈉濃度的增加,黃色漸深,一般含量在百分之13的濃度達(dá)到限制,再高會有不少結(jié)晶析出,次鈉屬于強堿弱酸鹽,見光、遇熱均容易分解,生成氯化鈉和氧氣,此外次鈉屬于?;罚ò俜种?以上溶液),但等級不高,在《危險化學(xué)品名錄(2015版)》中:涉水級次氯酸鈉溶液[含有效氯>百分之5的危險貨物編號是:83501;別名:漂白水;UN號:1791;CAS號:7681-52-9。
二、涉水級次氯酸鈉的作用
1、消毒作用
消毒作用是次鈉的主要的作用之一,作為氯類消毒劑,其消毒機(jī)理和氯氣基本相同,主流認(rèn)為有以下兩種:
其一是涉水級次氯酸鈉在水中水解成次氯酸:而后次氯酸分解生成新生態(tài)氧,生態(tài)氧的較強氧化性使菌體和病毒的蛋白質(zhì)變性,從而使病源微生物致死
其二是認(rèn)為次氯酸不僅可與細(xì)胞壁發(fā)生作用,且因分子小,不帶電荷所以可以侵入細(xì)胞內(nèi)與蛋白質(zhì)發(fā)生氧化作用,破壞其磷酸脫氫酶,使得其糖代謝失調(diào)死亡:
在作為給水消毒劑的時候,一般后加氯投加量可以在2mg/l有效氯左右,而前加氯視原水特點而定,前后加氯量較好進(jìn)行小試實驗,如果遇到水中有氨氮的時候,會發(fā)生折點加氯效應(yīng),更應(yīng)該進(jìn)行小試實驗進(jìn)行投加。
次鈉的投加點可以有多個,一般設(shè)置在配水井、出水跌落井、消毒專用混合井等利于次鈉混合的地方,接觸時間不得小于30分鐘,但一些廠將次鈉投加點設(shè)置在濾池進(jìn)水端,認(rèn)為定量投加可以有利于濾砂的反洗,因為次鈉的投加將破壞濾砂的生物作用,削弱濾砂的過濾效果,且影響后續(xù)投加的計量計算。
在作為污水的消毒劑的時候,投加量一般是自來水消毒的3~7倍,實際投加量也應(yīng)以小試實驗作為指導(dǎo);投加點一般設(shè)置在總出水點,如深床濾池出水處,生物濾池出水處,也可以設(shè)置在二沉池的出水處,并設(shè)置專門的清水池容納消毒后的水體,現(xiàn)階段,次鈉消毒多用在有深度處理的水廠,而沒有深度處理的水廠由于執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)較低,較少使用。
由于次鈉也是屬于氯類消毒劑,其消毒機(jī)理也和氯氣一樣,所以副產(chǎn)物基本也和氯氣一樣,主要會產(chǎn)生一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三鹵甲烷、三溴甲烷等等,產(chǎn)生計量和投加量成正比例關(guān)系,但是值得注意的是,次鈉產(chǎn)生這些消毒副產(chǎn)物的量要比氯氣要少得多,所以相對氯氣來水,次鈉消毒又是較為安然的,需要主要的是,次鈉消毒還會產(chǎn)生二氧化氯消毒獨特的消毒副產(chǎn)物,氯酸鹽及亞氯酸鹽,主要原因其實和次鈉本身沒有太大關(guān)系,主要還是由于久置后分解反應(yīng)和歧化反應(yīng)產(chǎn)生,其產(chǎn)生機(jī)理為:分解反應(yīng):2NaC1O=2NaC1+O2,歧化反應(yīng):3NaC1O=2NaC1+NaC1O3
2.影響消毒效果的主要有PH、水溫、接觸時間、濁度、加氯量幾項,加氯量很好理解,投加量越大消毒效果越好,但給水中需要考慮出水的性狀及副產(chǎn)物,所以投加量不宜過大,而渾濁度也好理解,水中雜質(zhì)越多,消耗的加氯量越大,所以投加點一般放在濾后的原因就在于此。而PH主要影響的是次鈉水解后生成次氯酸的多少,一般PH越高,效果越差,一般不宜超過7.5,接觸時間前文已有論述,此處不再論述;水溫主要體現(xiàn)在影響余氯的損耗上,水溫越高余氯的損耗速度越快,但水溫越高殺毒效果也越好,此項一般不需特別調(diào)整,大部分地區(qū)的常溫即可。
3、脫色及漂白的作用:涉水級次氯酸鈉脫色作用主要是由于其有氧化性的作用,一般需要和混凝沉淀合用,次鈉的脫色作用主要也是展現(xiàn)在對有色物質(zhì)的氧化上,比如對將水中鐵從二價氧化為三價,然后通過混凝將三價鐵沉淀下來,完成水體脫色,或者將水體中一些帶顏色的有機(jī)物氧化后混凝沉淀下來,起到脫色的作用。
涉水級氯酸鈉的漂白作用還是比較強的,員工在安裝次鈉設(shè)備的時候黃色襯衣被碰到,結(jié)果一大塊變成了不倫不類的黃白色,其基本作用機(jī)理很簡單,其中的新生態(tài)氧氣,具有很強的氧化性,能將不少有機(jī)染料發(fā)生作用,起到漂白的作用。