关于二氧化氯发生器在市政供水的应用。

一、 自来水消毒现状简介及常用消毒方式比较
在自来水供水系统中，无论水源是地表水还是地下水，消毒被确认为是最基本和最重要的处理环节，是保证人民生活用水安全的基本措施，对此各国都有较严格的饮用水水质标准，消毒指标都有严格规定。在消毒处理工艺中氯气、次氯酸钠、漂白粉是各水厂过去常用的杀菌消毒剂，随着二氧化氯的开发应用，已有越来越多的水厂使用二氧化氯，也有少数水厂使用臭氧和紫外线，但由于二氧化氯卓越的特性，在欧美发达国家已普遍用来对自来水消毒，在我国也已有很多水厂在应用。目前常用几种消毒剂特点如下：
（1） 漂白粉消毒：
漂白粉可以直接干粉抛洒或用水溶解后投加，操作简单，运行费用低，但效果最差，现基本不用。
（2）液氯消毒：
用氯气钢瓶配套加氯机进行投加，运行成本较低，用液氯消毒制水成本大约为0.01元/吨水，但使用安全性差，设备因腐蚀易发生泄漏事故。杀菌效果较差。而且氯与水体中有机物会生成有毒致癌的氯代有机物。现仍有较多水厂在使用。
（3）次氯酸钠消毒：
次氯酸钠发生器是电解食盐水产生次氯酸钠进行投加消毒，因设备寿命短，运行费用较高，使用效果较差，属淘汰产品，但目前少部分水厂在使用。
（4）二氧化氯消毒：
由二氧化氯发生器产生，分电解法和化学法，因电解法含量低，设备寿命短，现已被化学法取代，因化学法发生器使用寿命长，杀菌效果好，综合费用低，安全、可靠，正被越来越多的水厂所采用。
（5）臭氧消毒：
通过臭氧发生器产生，杀菌效果好，但设备投资大，运行费用高，维护困难，没有持续杀菌能力，一般在出厂水中需补加其它含氯消毒剂，以保证管网末梢能测到余氯，使消毒剂在管网中具有持续杀菌能力。目前只有极少数水厂在用。用臭氧消毒制水成本大约为0.035元/吨水。
各种消毒产品（设备）特点比较如下表：

指标
结果
品名 设备价格 运行成本 耗电量 故障率 致癌物质形成 危险性 杀菌能力 去铁去锰能力 去味能力 脱色能力 灭藻能力
漂白粉 低 低
高 低 中 低 低 低 中
液氯 中 低 中 中 高 高 中 低 低 低 中
次氯酸钠发生器 高 高 高 高 高 中 中 低 低 低 中
二氧化氯发生器 中 中 低 低 低 低 高 高 高 高 高
臭氧发生器 高 高 高 高 低 中 高 高 高 高 高
二、 二氧化氯介绍
二氧化氯是联合国世界卫生组织确认的一种安全、高效、强力杀菌剂，其有效氯是氯气的2.63倍，杀菌能力是氯气的5倍，是次氯酸钠的50倍以上，它可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体、分支杆菌，尤其对甲肝、乙肝、伤寒、脊髓灰质炎及艾滋病毒有良好的杀灭和抑制效果，显然二氧化氯非常适用于自来水消毒处理，并且还具有以下几个特点：
1、 二氧化氯杀菌消毒是由于它的氧化性能，除对水体杀菌消毒外，对管网及水池中的藻类、粘泥及寄生虫、游虫等均有很高的杀灭和剥离作用，有利于水处理设施的运行和维护，在洪水期间对柯萨奇病菌、人类肠道病毒、疱疹病毒、新城病菌、噬菌体、牛痘病毒等众多病毒均有很好的杀灭效果；
2、 在多种常用消毒剂中，在相同时间内达到同样杀菌效果所需药剂浓度，ClO2是最低的，并且具有持久杀菌能力，实际应用表明，在0.5PPm时对大肠杆菌保持99%的杀灭率达12小时以上；
3、 在水源有机物污染比较严重的情况下，使用ClO2能氧化降解有机物，且不会生成三卤甲烷和有机卤代物（这些是致癌、致畸物质），有效防止对人体健康的潜在危害；
4、 经口毒性试验表明，二氧化氯属无毒品，积累性试验结论为弱蓄积性物质，使用非常安全。
二氧化氯一般是由发生器现场发生而成，有些由稳定性二氧化氯活化而成，但在饮用自来水厂一般均采用二氧化氯发生器。
三、 水夫二氧化氯发生器简介
南京理工大学水夫环保科技有限公司依托南京理工大学技术，是国内最早研制生产二氧化氯发生器的企业，其生产技术和应用技术一直在国内领先，拥有多项发明专利，是本行业知名企业，其产品 — 二氧化氯发生器有六大系列、上百种规格，常应用于饮用自来水消毒处理的为负压B系列和正压C系列，其特点为：
1、 设备结构简单，占地只有办公桌大小，安装、调试、使用极为方便，无须专人值守，可配备在线检测、自动控制装置；
2、 设备采用耐腐材料制造，反应器等部件全部密闭在发生器内部，几乎没有易损件，使用寿命长，产生的二氧化氯经密闭管道加入待处理水中，无泄漏，不会对操作环境产生污染；
3、 设备发生用原料转化率高，氯酸钠法大于70%，亚氯酸钠法大于95%，反应产生二氧化氯得率高于国内其它同类产品15%左右，以产同样量二氧化氯或有效氯计算，设备价格最低；
4、 供料系统分别采用流量计（B系列）和计量泵（C系列），计量准确、稳定、可靠、直观易操作，并且具有断料自动报警、单一缺料自动报警装置；
5、 设备型号、规格齐全，二氧化氯生产能力从每小时30克到20公斤，或产有效氯90克到60公斤，并且所有设备均无须加热，耗电少，C系列所用功率只有0.2～0.75KW，B系列为无动力型，引一自来水管接入即可。
四、 水夫二氧化氯发生器使用
1、 二氧化氯投加工艺确定：
对于有清水池的水厂，一般将二氧化氯的投加点选择在滤后清水池进水口处，靠清水池中有效的接触时间，达到杀菌、消毒效果，如若投加在滤后管道中，因有利于混合均匀，效果则更好。
对于没有清水池的地下水直供，或水塔调供，可将二氧化氯直接投加到供水管道中。
对于配备在线检测自动控制装置的水厂，可在投加点之前设置流量检测装置，自动测定水量值并转成控制信号给二氧化氯发生器以控制二氧化氯投加量。同时在出厂水管上设置余氯或二氧化氯检测装置，自动测定出厂水余氯值或二氧化氯浓度值，并转成控制信号后与流量信号复合控制投加量，使加药量更精确。
2、 二氧化氯投加浓度、投加方式确定
按国家饮用水标准，出厂水余氯量应高于0.3PPm，否则不能满足管网末端的杀菌效果，但过量的余氯不仅增加制水成本，也对人体健康不利，因此适宜的二氧化氯投加浓度对水厂非常重要。
一般首先确认源水是地表水，还是深井水。对于深井水，一般按0.5～0.8克二氧化氯/吨水浓度投加药剂，而对于地表水则一般按0.8～1克二氧化氯/吨水浓度投加，对污染严重的地表水按1～1.5克二氧化氯/吨水投加。
投加方式主要取决于水厂生产方式，如属连续生产型，可根据投加浓度和水量大小连续投加二氧化氯，若水厂为间断生产型，可在生产期间投加药剂，但需注意每天供水前，首先开机投加二氧化氯。
3、 二氧化氯发生器选型
以氯酸钠为原料的二氧化氯发生器，因运行费用极低，产生少量氯气与二氧化氯协同杀菌、消毒，且避免ClO2－根的吸入对人体产生的负作用而被我国许多水厂所欢迎。
因正压（C ）系列发生器可直接带压投加药剂于管道中，而且可以配套在线自动检测，自动控制装置，所以对于无清水池直供水厂，或需自动控制设备的水厂可首选C系列，而具有清水池的水厂可选用常压投加药剂于清水池中的负压（B）系列发生器，可以手动控制。当然对于有清水池的水厂也可选用C系列设备。
发生器规格选用应根据投加浓度和单位时间最大供水量来确定，即：
0.5～1（克二氧化氯/吨）×最大水量（吨/小时）= 选用规格（克二氧化氯/小时）。
4、 二氧化氯投加示意图：


CPF-B型二氧化氯发生器投加示意图



CPF-C型二氧化氯发生器对有清水池水厂投加控制示意图












CPF-C型二氧化氯发生器对深井直供水投加控制示意图

五、 水夫二氧化氯发生器使用效果与成本
1、 江苏省吴江市七都水厂是一个日产3000吨的镇级水厂，以太湖水为源水，1997年开始使用CPF-200B型水夫牌二氧化氯发生器（负压系列，每小时产200克二氧化氯），其使用情况如下：
（1）发生器正常运行，每吨水投加0.8克二氧化氯，水质情况如下表：

检测项目 氨氮
mg/L 硝酸
盐氮mg/L 氯仿μg/L 四氯
化碳μg/L 细菌
总数
个/ml 大肠杆菌个/L 亚硝酸盐氮mg/L 余氯mg/L
水源水 0.1 <0.02 <10 <1 830 5400 0.0016 0
出厂水 <0.02 0.07 <10 <1 1 3 <0.001 0.4
评价标准 ≤0.05 ≤20 ≤60 <3 ≤100 ≤3 ≤0.002 ≥0.3

（2）不同时间发生器不同投加量下的微生物检测结果如下：
时间 二氧化氯投加量mg/L 大肠菌群mg/L 细菌总数mg/ml 余氯mg/L
出厂 末稍 出厂 末稍 出厂 末稍
10:30 0.6 <3 <3 5 3 0.16 0.05
12:30 0.8 <3 <3 3 0 0.4 0.15
14:15 0.5 <3 <3 5 1 0.15 0.05
14:30 0.5 <3 <3 <1 <1 0.15 0.05
评价标准 <3 <100 ≥0.3 ≥0.05
（3）以上数据表明，发生器产生的二氧化氯不污染水质，消毒效果明显，消毒后有机物污染指标、细菌总数、大肠菌群均符合国家生活饮用水标准，出厂水氯仿含量未比源水有明显增加，而源水中氨氮和亚硝酸盐氮含量明显降低，即便按保守投加量计算，发生器运行费用也很低。
2、 广东省中山市马岭水厂：是一个日产5000吨水的镇级水厂，以井水为源水，1999年开始采用CPF-200C型水夫二氧化氯发生器，即正压系列每小时产200克二氧化氯，其使用情况如下：
（1）发生器正常运行，每吨水投加0.5克二氧化氯，水质情况如下：
检测项目 铁
mg/L 锰
mg/L 细菌总数
个/mL 大肠菌群
个/L 余氯
mg/L
水源水 0.12 0.35 500 230 0
出厂水 <0.101 <0.1 1 <3 0.3
评价标准 ≤0.3 ≤0.1 ≤100 ≤3 ≥0.3
（2）不同时间下的微生物检测结果如下：
时间 大肠菌群 细菌总数 余氯
出厂 末稍 出厂 末稍 出厂 末稍
9月11日 <3 <3 <1 <1 0.3 0.2
9月13日 <3 <3 <1 <1 0.3 0.3
10月18日 <3 <3 <1 <1 0.3 0.1
评价标准 ≤3 ≤100 ≥0.3 ≥0.05
（3）以上数据表明，深井水在投加0.5克二氧化氯/吨条件下，水中铁、锰含量明显降低，得到有效去除，微生物杀灭效果良好，多天测试表明，出厂水指标均符合国家生活饮用水标准，而使用发生器的成本很低。
六、 结论
水夫二氧化氯发生器用于饮用自来水消毒，安全无毒，消毒杀菌效果明显，不污染水质，而对水中氨氮、亚硝酸氮、铁锰有明显去除作用，使用成本低廉，不仅使出厂水质达到国家生活饮用水标准，而且使水质质量得到很大提高，满足了人们对高品质生活用水的需求。