消毒時間對二氧化氯消毒中水效果的影響*

王亞薇，施龍巖，葉成旭，劉艷娟（唐山學院 環(huán)境與化學工程系，河北 唐山 063000）

消毒時間對二氧化氯消毒中水效果的影響*

王亞薇，施龍巖，葉成旭，劉艷娟
（唐山學院 環(huán)境與化學工程系，河北 唐山 063000）

本文用ClO2消毒中水，研究了消毒接觸時間對消毒效果的影響。結(jié)果表明：在室溫，COD 25～50mg·L-1，濁度1～9NTU，BOD50～10mg·L-1條件下，消毒15min，水中總大腸菌群數(shù)量的去除率達到了94.8%，再延長時間對總大腸菌群的去除效果不明顯，而水中的總大腸菌群數(shù)量高，會影響消毒30min后水樣的達標。

二氧化氯；中水；消毒時間

國內(nèi)對于中水消毒可使用NaClO，ClO2，O3和紫外線等[1，2]，使用ClO2具有高效廣譜的殺菌消毒效果，而且具有持續(xù)的消毒能力，不受pH值、NH3-N等因素的影響[3，4]，由于ClO2尤其低濃度時在水中擴散速度與滲透能力都比氯快，因此用量少、作用快、殺菌率高。近些年在中水消毒中得到一定應用[4-6]。本文以中水為研究對象，研究消毒時間對ClO2消毒中水的影響，以期更好地了解ClO2消毒的影響因素。

1　實驗部分

1.1實驗用水

中水水質(zhì)與中水水源、處理工藝、操作運行管理等關(guān)系較大[4，5]，本實驗取自唐山市某城市污水處理廠砂濾池出水，COD 25～50mg·L-1，濁度1～9NTU，BOD50～10mg·L-1。

1.2實驗方法

向水樣中投加一定濃度的ClO2，攪拌，反應一定時間后投加無菌中和劑（Na2S2O3）終止消毒劑與微生物的反應，檢測COD、濁度和大腸菌群等指標，研究各指標隨消毒時間的變化關(guān)系。

1.3檢測項目與方法

實驗中分析項目包括COD、濁度和大腸菌群，分析方法均采用國家標準方法進行[6]。

2　結(jié)果與討論

2.1COD隨消毒接觸反應時間的變化關(guān)系

向水樣中投加一定濃度的ClO2消毒劑，水中COD濃度隨消毒時間的變化規(guī)律見圖1。

從圖1可看出，COD隨消毒時間的延長呈現(xiàn)了逐漸下降的趨勢，當消毒時間為30min時，COD從38.8降至22.8mg·L-1，去除率達到41.2%，當消毒時間繼續(xù)延長，COD濃度變化不大。中水COD濃度大小是影響ClO2消毒效果的主要影響因素，兩者呈線性關(guān)系[7]。

圖1　COD隨消毒時間變化規(guī)律Fig.1　Change rules of COD concentration on disinfection time

2.2大腸菌群隨消毒接觸反應時間的變化關(guān)系

向COD濃度相同中水中投加一定量的消毒劑，水中總大腸菌群數(shù)隨消毒接觸反應時間的變化情況見圖2。

圖2　大腸桿菌隨消毒時間的變化關(guān)系Fig.2　Change rules of total coliforms number on disinfection time

從圖2可看出，總大腸菌群隨消毒接觸反應時間的延長出現(xiàn)了快速下降趨勢，當消毒接觸時間15min，水中總大腸菌群數(shù)的去除率達到了94.8%，從2300個·L-1下降至120個·L-1，消毒接觸反應時間30min，水中總大腸菌去數(shù)下降至70個·L-1，但仍出現(xiàn)了超標現(xiàn)象。分析原因主要是跟水中總大腸菌群數(shù)量有關(guān)，當水中總大腸菌群數(shù)量較高時，消耗的消毒劑量也多，同時，由于ClO2的化學性質(zhì)不穩(wěn)定，見光易分解，因此ClO2的實際投加量必須考慮到藥劑本身的衰減量以保證ClO2的有效濃度。

2.3濁度隨消毒接觸反應時間的變化關(guān)系

向COD濃度、總大腸菌群數(shù)相同中水中投加一定量的消毒劑，水中濁度隨消毒接觸反應時間的變化情況見圖3。

圖3　濁度隨消毒時間的變化關(guān)系Fig.3　Change rules of turbidity on disinfection time

從圖3看出，濁度隨消毒接觸反應時間的延長呈現(xiàn)了逐漸下降的趨勢，當消毒接觸時間為15min，濁度從8.09NTU下降至5.22NTU，當時間為30min，濁度下降趨勢變緩，下降至4.98NTU，之后的變化曲線平緩。

中水標準（GB/T18920-2002）規(guī)定了消毒接觸反應時間為30min，采用ClO2消毒中水，由于ClO2尤其低濃度時在水中擴散速度與滲透能力都比氯快，消毒時間為15min條件下就可以實現(xiàn)比較好的消毒效果，但是當水中總大腸菌群數(shù)量較高時，會出現(xiàn)接觸反應30min總大腸菌群數(shù)超標的現(xiàn)象。

3　結(jié)論

（1）ClO2消毒中水，在室溫，COD 25～50mg·L-1，濁度1～9NTU，BOD50～10mg·L-1條件下，消毒15min，水中總大腸菌群數(shù)量的去除率達到了94.8%，說明了ClO2尤其低濃度時在水中擴散速度與滲透能力都比氯快，具有作用快、殺菌率高的特點。

（2）延長消毒接觸時間對總大腸菌群的去除效果不明顯，當水中COD濃度相同時，水中的總大腸菌群數(shù)量高，會影響消毒30min后水樣的達標。

［1］陳真賢,張朝升,榮宏偉,等.中水消毒技術(shù)研究［J］.中國水利水電,2008，（4）:60-62.

［2］譚相彥,付剛,朱晨光.“氯酸鈉法”二氧化氯發(fā)生器在給水廠的運行實踐［J］.中國給水排水,2014,30（14）:7-9.

［3］AbdennaceurHassen.AbderrahimHeyouni Inactivationof indicator bacteriainwastewater by chlorine-akinetics study［J］.Bioresource Technology,2000，（72）85-93.

［4］黃君禮.二氧化氯分析技術(shù)［M］.中國環(huán)境科學出版社,2000.

［5］翟苗苗,黃高平,劉永泉,等.北京市海淀區(qū)17個新建小區(qū)使用中水衛(wèi)生現(xiàn)狀調(diào)查［J］.中國衛(wèi)生監(jiān)督雜志,2008，（3）:52-55.

［6］張一清,張永吉,歐宣積,等.國家環(huán)境總局.水和廢水監(jiān)測分析方法（第4版）［M］.北京：中國環(huán)境科學出版社,2002.

［7］劉艷娟,馬麗莎,祝明,等.二氧化氯消毒中水實驗研究［J］.工業(yè)水處理，2015,35（10）:42-45.

Effect of disinfection time on reclaimed water disinfection with chlorine dioxide*

WANG Ya-wei，SHI Long-yan，YE Cheng-xu，LIU Yan-juan
（Department of Environmental&Chemical Engineering，Tangshan College，Tangshan 063000，China）

The effect of disinfection time on reclaimed water disinfection with using chlorine dioxide as the disinfector was studied.The results showed that under a condition of room temperature，COD 25～50mg·L-1，turbidity 0～9NTU，BOD50～10mg·L-1，disinfection time 15min，removal efficiency of the number of total coliforms number and turbidity could reach 94.8%，and with disinfection time，the law is not obvious，The total number of bacteria is high，which will affect disinfection time 30min to meet disinfection standard.

chlorine dioxide；reclaimed water；disinfection；linear equation

X703

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20160869

2016-04-15

唐山市重點實驗室項目（09150202A-2）；院科研立項（1500 1B）

劉艷娟（1975-），女，碩士，副教授，研究方向：廢水處理與回用技術(shù)教學與科研。