二氧化氯消毒在生活饮用水消毒中的应用

陈利敏

河南省安阳钢铁集团公司公共事业部防疫站，河南安阳455004

水是万物之源，而饮用水作为人类赖以生存的物质条件，在人们日常生活中更是占据着至关重要的地位。随着经济发展和社会进步，人们的饮用水逐渐拜托传统的高温消毒手段，转而开始饮用现成的瓶装或桶装的纯净水。这些纯净水的来源实际上绝大部分都是自来水经过一定消毒处理后得来的，不同时代不同地域的消毒方式不尽相同，而且消毒处理的标准也不一样，大多纯净水实际上都没有达到指定的消毒标准。特别是某些矿区的居民，其饮用水来源单一，也很难保证水质的清洁和安全，所以需要对饮用水进行彻底的消毒处理，否则会直接威胁居民生命安全。中国自从自来水普及之后，长久以来都是使用传统的固态消毒剂对水质进行最初的消毒之后再供给出去。但这种方法难以保证消毒剂的均匀投放，其消毒效果也不甚理想，所以存在许多未知的不安全因素。尤其是细菌繁殖高峰期，更是防不胜防。而近年来，二氧化氯（CLO2）作为一种安全有效的消毒剂逐渐得到广泛使用，与其他消毒剂相比更是占有绝对优势，所以如今在饮用、医疗、杀菌等方面都能得到一定利用。

1 传统含氯化消毒剂的缺陷

长期以来，人们都是使用含氯消毒剂对饮用水进行消毒。这是因为含氯消毒剂具有杀菌效果好、物美价廉、操作简单等优势，所以在很长一段时间在全球消毒领域都受到广泛关注。但是随着城市化和工业化进程的加快，在水源短缺的同时，许多地区有限的生活用水几乎受到毁灭性的污染，这时传统的氯化消毒剂渐渐难以适应污染日益严重的水源。其缺点和不足表现为以下几方面：首先，水中的微生物会在优胜劣汰中逐渐适应所生存的环境，包括长期含有含氯消毒剂的水，它们也会逐渐适应。所以长期使用含氯消毒剂，对水的副作用也很明显。其次，对肠道病毒的杀毒作用不明显，因为肠道病毒比肠道病菌的生存能力更强。再次，杀毒效果容易受外界因素影响。比如水质的浑浊度、水温、水深和水流速度等都能在一定程度上影响消毒效果。最后，含氯物质可能会与水中的某些物质产生化学反应，生成更为有害的卤化副产物。

2 二氧化氯在饮用水消毒中的运用

早在70年代，许多西方国家就已经开始将CLO2用于饮用水消毒。随着经济发展，人们对生活饮用水的要求日益提高，CLO2也逐渐用于饮用水的消毒处理。并在此基础上研发除了CLO2生发器，这又进一步推动了二氧化氯的普及。CLO2用于饮用水消毒主要有以下几方面特点。

2.1 从气味和味道上改善水质

CLO2是一种氧化剂，它能快速有效分解水中的有机物和无机物，并且对有毒物质进行氧化，从而使饮用水的颜色趋于澄清，祛除或减轻异味，并能使饮用水的味道得到净化。总而言之，CLO2能使水逐渐向无色、无味、无臭方向转化。在沉淀、过滤等环节之后，这也是整个净化消毒环节非常关键的环节。

2.2 杀菌消毒两不误

CLO2作为一种消毒剂，具有广泛而强力的消毒作用。作为氧化物质，它的氧化效果远远高于传统的氯制剂。而CLO2在与水中的细菌、有毒物质以及微生物发生化学反应时，能够对其中的氨基酸进行分解破坏，减少营养物质的产生，从根源上摧毁微生物的生存环境，从而达到杀死细菌的目的。此外，CLO2还能对饮用水消毒设备中的滤网等进行消毒净化，并且对依附于设备中的微生物和各种有毒物质进行氧化作用和消毒作用，从各个渠道抑制细菌的繁殖，从而实现全面的消毒杀菌效果。

3.3 适应水的pH值变动

受自然原因或人为因素的影响，水温和水的pH值往往会发生一定变化，以往的氯化消毒剂往往难以适应这些外界因素的变化，其消毒效果也会发生或多或少的减弱。传统的氯化剂基本上都是利用氯化物遇水生成HCLO的原理达到杀菌效果，也就是通过HCLO穿透病毒的细胞壁完成对细菌内部的全面杀灭。这种方法往往存在很多不确定因素，因为其杀毒效果在很大程度上依赖于HCLO的含量。然而在水的pH值发生变化的情况下，水里的HCLO含量也会发生相应的变化，从而影响杀菌消毒的效果。而CLO2则能有效解决这一问题，因为CLO2的性能相对稳定，对外部环境的适应性较强，它往往能适应PH在6～10之间的变动。所以从对pH的适应程度来讲，选择CLO2无疑比选择其他氯化消毒剂更有意义。

2.4 减少有毒物质的生成

在使用传统氯化消毒剂的过程中，极容易与水中的微生物发生化学反应产生卤代烃之类的有害物质。作为氯化消毒剂的附带产物，这类有害化学物质往往对人体具有致癌作用，这是各个供水单位在饮用水消毒过程中应该关注的一个问题。根据笔者的实地调查，针对采用同一水源进行消毒处理的两个饮用水处理厂，调查发现，采用氯化消毒的饮用水比采用CLO2消毒的饮用水含有更多的卤代烃化合物。而且在利用二氧化氯进行消毒处理的水中发现，后期处理的水中的卤代烃已经基本实现了彻底的消除。

相比于其他氯化消毒剂，CLO2具有较好的溶解和分解作用，能够有效分解水中的藻毒素、霉毒素等。此外，它还能杀灭大肠病毒，且效果比其他氯化剂显著。对水中蛋白物质的氧化也是对微生物生存环境的一种威胁，这种杀毒效果是从里到外，也是全面彻底的。

2.5 CLO2及其副产品对人畜无害

据调查可知，许多含氯消毒剂消毒不彻底，残留下来的物质与水中微生物进行化学反应后产生三氯甲烷等致癌物质，直接危机人类生命安全。但是CLO2在整个消毒过程中，其强大的氧化作用和消毒效果，直接降低了有害附带物的诞生和繁殖的可能性，也很少有余氯与水中微生物生成其他致癌物质，其副产品对人畜无害。

3 使用CLO2消毒需要注意的问题

为了保证饮用水消毒工作的顺利进行，国家已经出台了《城镇供水质量标准》。在该《标准》中国家明确规定了饮用水消毒中CLO2的投放标准：与水混合半小时后水中的CLO2剩余量不低于0.1mg/L,管网末梢水不低于0.02mg/L。此外，国家对饮用水的安全标准也有严格限定，在对饮用水是否达标的考察过程中，主要是以细菌含量、大肠菌群、余氯等因素作为评定标准。 鉴于CLO2能杀死多种多样的细菌和病毒，所以在投放过程中，每次的投放量应该以杀死某一种微生物的标准来进行，并且应从最大程度上降低病菌细胞的成活率。总之，CLO2并不是投的越多越好，而是要参照一定标准来完成消毒。在实地考察中，余氯往往是最为关键的一项，因而常常会通过现场检测进行判定。

为了尽量保证生活饮用水的安全卫生，建议国家和水厂进行一下几方面的努力：首先，根据水中的病毒种类，对CLO2在饮用水消毒中的标准进行规定，确立水质安全的具体评定标准。其次，对用于饮用水消毒的CLO2的剂量和质量严加把关。不可将安全标准不达标的CLO2投入使用，这也是为了减少消毒过程中氯化物和微生物互相作用形成的有害物质。再次，根据不同地域的不同水质，不同水源的不同微生物生存种类和数量，在CLO2消毒的基础上研发出更多因地制宜的饮用水消毒技术和产品。最后，鉴于目前的水质安全检测操作不便，受时间、地域等限制较大，所以饮用水质检部门有必要建立快捷、方便、实用性较强的检测机制和检测设备，以提高水质检测效率。

4 结语

综上所述，二氧化氯在生活饮用水的消毒处理中作用重大，不仅能从根本上改善水质，而且还能在不危害人体健康的情况下有效杀死病毒和细菌。更为难得是，它能适应水温、水的PH等一些变化因素，减少氯和其他微生物起化学反应而产生有害物质的可能性。所以将CLO2用于饮用水消毒所产生的环境效益、经济效益和社会效益都是非常可观的。但在该技术运用过程中，要注意将消毒剂控制在有效剂量范围内，国家和供水单位都要严把质量关，消毒剂不可错投滥投。随着科技发展和社会进步，生活饮用水将会面临更多不可预知的污染和恶化，所以更多以CLO2为基础的副产品都会被研发出来，更好地服务于生产和生活。

[1]罗晓鸿,王占生,张锡辉.饮用水消毒剂的比较与评价[J].给水排水,1994，20（10）:43-45.

[2]完颜华,安奎进,陈建东.二氧化氯的特性及在水处理中的应用[J].铁道劳动安全卫生与环保,1994，21（3）:219-221，238.

[3]尚华.二氧化氯消毒剂的特性及应用前景[J].宁夏机械,2003（4）.

[4]刘晨晖.二氧化氯消毒剂在生活饮用水中的应用前景[J].甘肃水利水电技术,1996（1）.