關于城市自來水供水水廠消毒劑次氯酸鈉溶液的研究

張 晶

(太原供水集團有限公司水質(zhì)監(jiān)測中心，太原 030009)

關于城市自來水供水水廠消毒劑次氯酸鈉溶液的研究

張 晶

(太原供水集團有限公司水質(zhì)監(jiān)測中心，太原 030009)

本文對太原市城市供水水廠的消毒劑次氯酸鈉溶液進行了研究分析，由于次氯酸鈉穩(wěn)定性差，因此對次氯酸鈉的技術(shù)指標中的有效氯以及游離堿進行了周期性研究，通過實驗數(shù)據(jù)研究出一定的規(guī)律性，有助于為水廠消毒劑的應用提供參考。

次氯酸鈉；穩(wěn)定性；有效氯

生活飲用水消毒方式中，傳統(tǒng)的消毒方式有氯消毒、二氧化氯消毒、次氯酸鈉消毒，太原市生活飲用水城市供水的消毒方式之前采用的是液氯消毒，液氯也是我國大部分水廠采用的較為廣泛的消毒方式。其特點是消毒效果好，投加運輸方便，成本費用低，但是由于對氯的存放安全性要求高，液氯作為消毒劑的審批越來越難，并且考慮到供水水廠的地址有部分在城區(qū)，涉及周圍居民的安全，水廠更換了消毒方式，采用次氯酸鈉溶液消毒。次氯酸鈉消毒溶液可以直接投加到飲用水中進行消毒，具有投加方便、安全系數(shù)高、消毒效果持續(xù)性好等優(yōu)點，雖然價格與運輸成本高，但綜合考慮仍是一種較好的飲用水消毒方式。

次氯酸鈉溶液為淡黃色液體，皮膚接觸具有腐蝕性，有似氯氣的氣味，接觸本品需采取防護措施。次氯酸鈉在水中發(fā)生即時反應，生成氯酸和次氯酸根NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO，次氯酸根[ClO-]在水中再水解生成次氯酸，次氯酸再分解生氧氣和鹽酸，鹽酸可以殺菌，次氯酸分解產(chǎn)生新成態(tài)的氧原子{[O]}具有強氧化性，可將微生物組織氧化(如蛋白質(zhì)變性)，從而殺死微生物，達到消毒效果。

本文以太原市城市供水水廠的消毒劑次氯酸鈉溶液為例，對次氯酸鈉的技術(shù)指標中的有效氯以及游離堿進行了周期性研究，通過實驗數(shù)據(jù)研究進一步探討其規(guī)律性，以期為水廠消毒劑的應用提供參考。

1 技術(shù)要求

中華人民共和國國家標準GB 19106-2013《次氯酸鈉》于2013年11月27日發(fā)布，2014年12月1日實施，代替GB 19106-2003。規(guī)定了次氯酸鈉溶液的要求、試驗方法及檢驗規(guī)則。次氯酸鈉應符合表1的要求。

表1 次氯酸鈉的技術(shù)要求

注：A型適用于消毒、殺菌及水處理等；B型僅適用于一般工業(yè)用。

2 原理及步驟

2.1 有效氯的測定

方法原理：在酸性介質(zhì)中，次氯酸根與碘化鉀反應，析出碘，以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定至藍色消失為終點。反應方程式為：

2H++ClO-+2I-=I2+Cl-+H2O

試樣溶液制備：稱量約10g液體樣品，置于100mL燒杯中(內(nèi)置20mL水)，準確稱量(精確到0.01g)，然后全部移入250mL容量瓶中，用純水稀釋至刻度，搖勻。此溶液為試驗溶液A，用于測定有效氯含量以及游離堿含量。

移取10.00mL試驗溶液A，置于內(nèi)裝50mL水的250mL碘量瓶中，加入10mL碘化鉀溶液和10mL硫酸溶液，迅速蓋緊瓶塞并水封，放置于暗處5分鐘。用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定至淺黃色，加入2mL淀粉指示劑，繼續(xù)滴定至藍色消失為終點。

有效氯以Cl的質(zhì)量分數(shù)w計，計算公式如下：

其中：V為硫代硫酸鈉標準滴定溶液的體積，mL；C為硫代硫酸鈉標準滴定溶液濃度，mol/L；m1為稱取試樣溶液A的質(zhì)量，g；M為氯的摩爾質(zhì)量，35.453g/mol。

2.2 游離堿測定

方法原理：用過氧化氫分解次氯酸根，以酚酞為指示劑，用鹽酸標準滴定溶液滴定至為紅色為終點。反應方程式為：

ClO-+H2O2=Cl-+O2+H2O

OH-+H+=H2O

移取50.00mL試驗溶液A，置于250mL錐形瓶中，滴加過氧化氫溶液至不含次氯酸根為止(不使淀粉碘化鉀試紙變藍)，加入2～3滴酚酞指示劑，用鹽酸標準滴定溶液滴定至微紅色為終點。

游離堿以氫氧化鈉(NaOH)質(zhì)量分數(shù)w計，計算公式如下：

其中：V為鹽酸標準滴定溶液的體積，ml；C為鹽酸標準滴定溶液濃度，mol/L；m1為稱取試樣溶液A的質(zhì)量，g；M為氫氧化鈉的摩爾質(zhì)量，40.00g/mol。

3 結(jié)果與討論

將水廠使用的成品次氯酸鈉溶液(有效氯約10%)5L放置于實驗室，放置兩個月。隨著時間的存放，檢測其有效率及游離堿的變化。通過實驗測得數(shù)據(jù)整理如表2。

表2 實驗測得數(shù)據(jù)整理結(jié)果

實驗結(jié)果顯示，適用于飲用水消毒處理用的有效氯10%的次氯酸鈉溶液，隨著存放時間的加長游離堿變化不大，而有效氯卻變化很大：存放兩周月有效氯下降10%，存放一個月下降約19%，存放兩個月則會大幅下降約35%。有效氯的下降直接影響水的消毒效果，有效氯含量不足的次氯酸鈉溶液投入水中將會使水中余氯不達標，余氯不達標將不能保證管網(wǎng)末梢水的消毒。因此建議次氯酸鈉消毒劑的存儲時間不宜過長，以兩周左右為宜。

4 研究小結(jié)

生活飲用水消毒方式中，傳統(tǒng)的消毒方式有氯消毒、二氧化氯消毒、次氯酸鈉消毒。太原市生活飲用水城市供水的消毒方式之前采用的是液氯消毒。但是由于對氯的存放安全性要求高，目前水廠更換了消毒方式，采用次氯酸鈉溶液消毒。次氯酸鈉消毒溶液可以直接投加到飲用水中進行消毒，具有投加方便、安全系數(shù)高、消毒效果持續(xù)性好等優(yōu)點，雖然價格與運輸成本高，但綜合考慮仍是一種較好的飲用水消毒方式。

基于此本文以太原市城市供水水廠的消毒劑次氯酸鈉溶液為例，對次氯酸鈉的技術(shù)指標中的有效氯以及游離堿進行了周期性研究，通過實驗數(shù)據(jù)研究進一步探討其規(guī)律性，以期為水廠消毒劑的應用提供參考。實驗結(jié)果顯示，適用于飲用水消毒處理用的有效氯10%的次氯酸鈉溶液，隨著存放時間的加長游離堿變化不大，而有效氯卻變化很大。有效氯的下降直接影響水的消毒效果，有效氯含量不足的次氯酸鈉溶液投入水中將會使水中余氯不達標，余氯不達標將不能保證管網(wǎng)末梢水的消毒。因此建議次氯酸鈉消毒劑的存儲時間不宜過長，以兩周左右為宜。

[1]《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB5749-2006.

[2]《次氯酸鈉》GB19106-2013.

[3]秦曄.次氯酸鈉消毒工藝在水廠中的應用.供水技術(shù)，2014，8(3)：21-23.

ResearchofWaterDisinfectantSodiumHypochloriteSolution

ZHANG Jing

(Water Quality Monitoring Center，of Taiyuan Water Supply Group Co.，LTD.Taiyuan 030009)

The paper discussed the water supply plant of Taiyuan city′s analysis of the disinfectant sodium hypochlorite solution，due to the stability of sodium hypochlorite is poor，so the technical indexes of active chlorine of sodium hypochlorite and free alkali periodic study，through experimental data，some change regularity and rules，helping to propose the water disinfectant application reference.

sodium hypochlorite；stability；available chlorine

X703

A

1673-288X(2017)05-0084-02

張晶，學士，工程師，現(xiàn)就職于太原供水集團有限公司水質(zhì)監(jiān)測中心

文獻格式：張 晶.關于城市自來水供水水廠消毒劑次氯酸鈉溶液的研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42(5)：84-85.