任何一种消毒剂都会有其优点和缺点，不可能有绝对优势，关键是看用户主要追求的是什么?是否可以概括为：安全、可靠、稳定、运行成本相对较低的方式与相应的设备产品。
饮用水和氯消毒在上世纪近一个世纪以来为世界许多国家和地区采用。自1974年Roor及BeLLar发现天然水氯化消毒可产生对人体有害的三氯甲烷(CHCl3)以来,氯化消毒所产生的衍生物及氯化消毒饮水的安全问题,已引起人们普遍的关注。氯化消毒是当前广泛应用,控制介水传染病最有效的方法。
氯化消毒后的水产生多种氯化有机物使水质感观性状恶化,其中的三氯甲烷等还有致癌、致突变作用,因此,不少国家在寻找新的廉价的安全的饮水消duyao剂。1977年欧洲就有几千座水处理厂,美国有103座水处理厂用ClO2消毒饮水。90年代美国水处理厂用ClO2消毒就比1977年增加了3～4倍,美国从1983年起推荐ClO2替代氯化消毒饮水。
饮用水(自来水),在中国已有一百多年的历史,上海1883年,天津1898年就有了自来水,现在各农村城镇也开始普及自来水。我国饮用水消毒大多数采用yelv(Cl2),自80年代后期引进ClO2生产技术,继而形成规模生产次氯酸钠发生器和二氧化氯发生器,广泛应用于饮水消毒。
1 yelv消毒
yelv消毒是我国传统的饮水消毒方法,已有很长的应用历史。
1.1 消毒机理
yelv进入水中发生如下反应:Cl2+H2O-→H-+Cl-+HClO次氯酸由于粒度适中(分子量小)以及不带电荷(中性),渗入细菌细胞壁破坏酶系统比较容易,故杀菌效率高。
1.2 设备优点
yelv消毒设备主要由氯瓶、加氯机、抽吸器等组成。其特点是系统复杂、操作繁杂,适用于大型给水工程消毒,这样才能显示出其消毒成本便宜、加量准确的优点。同时,还要产生CHCl3致癌物。
2 次氯酸钠消毒
2.1 消毒机理
NaClO发生器是通过电解食盐水,产生NaClO消毒液,其反应过程为:阴极:2H++2e=H2 阳极:2Cl+-2e=Cl2↑在溶液中:Cl2+H2O=HClO+HCl
NaHO+HClO=NaClO+H2O NaHO+HCl=NaCl+H2O由于细菌本身带负电荷,妨碍了带负电荷的ClO-渗入细胞壁的速度。这是NaClO不如CL2消毒能力强的原因之一。
2.2 设备优点
目前国内市场上采用的NaClO发生器,主要由于整流电源、电解槽、溶盐槽等部分组成。设计时,整体设备可安置在同一间房内,但要特别注意,阴极室电解产生的氢气必须用管道接出室外,以免室内氢气浓度太高时发生爆炸事件。NaClO发生器整体设备简单,操作方便,有连续和间歇2种规格,易开易停,运行时只需单人管理即可。但是,由于NaClO本身消毒能力弱,再加上电解过程中H2不断逸出,安全防护要求很高。
3 二氧化氯
二氧化氯(ClO2)作为一种强氧化剂,在饮水中具有很强的氧化和消毒作用,消毒能力远高于lvqi,而且在水中不会产生三卤甲烷物质,具有高效灭菌、灭病毒、脱色去味、除铁和锰、不受酸碱度影响、消毒迅速、稳定持久、防止再污染力强等优点,是一种优良的水处理剂。1979年第三届国际消毒会议上,已把二氧化氯确定为三种替代消毒剂之一。90年代初,越来越多的欧洲发达国家已把二氧化氯作为自来水消毒并应用到医疗卫生、食品工业、果蔬保鲜及污水处理等方面。最近世界卫生组织(WHO)认为该物质完全无致癌、无致畸形性,推荐二氧化氯为安全消毒物质中的A1级产品。
3.1 消毒机理
ClO2为深黄色气体,可用于氯与亚氯酸钠作用制备:
2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl
也可利用盐酸与亚氯酸钠作用制备:
5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O
ClO2在水中溶解性远比氯好,气体易溶于水。能迅速氧化、破坏病毒衣壳上蛋白质的酪氨酸,抑制病毒的特异性吸附,阻止其对宿主细胞的感染。ClO2与细胞及其它微生物蛋白质中的部分氨基酸发生氧化还原反应,使氨基酸分解破坏,进而控制微生物蛋白质合成,最终导致细胞死亡。在已知的氨基酸中芳香族和含硫类氨基酸最易受到ClO2的氧化破坏。3.2 电解法ClO2发生器
3.2.1 原理： 是电解法ClO2发生器通过电解食盐水产生ClO2消毒气体,是目前国内生活饮用水消毒中应用最为普遍的消毒设备。该设备和NaClO发生器类似,主要由于整流电源、电解槽、溶盐槽等部分组成,不同的是电解槽阴阳两室由隔膜隔开,盐液从阳极室进入,废液从阴极室逸流排出,阳极室产生H2,阴极室产生ClO2、O2、H2O、Cl2等复合气体,通过水力抽吸器抽入待消毒水中,消毒能力远好于NaClO,但由于电解法气体中含有Cl2,不可避免产生CHCl2的可能性。
3.2.2 设备特点及运行安全 电解法ClO2发生器结构简单,消毒效果好,操作方便,占地面积省,适用于小型给水所生活饮用水消毒。
3.3 化学法ClO2发生器
采用lvqi(或yelv)同亚氯酸钠混合反应:
2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl或硫酸与氯酸钠混合反应:
2NaClO2+2NaClO+2H2SO2—→2ClO2+Cl+2H2O+2Na2SO2该设备主要由原料贮存供应系统、反应系统、吸收系统组成。
