程晉南
(北京市自來水集團(tuán)來水亭物資有限公司，北京 100055)

摘要：次氯酸鈉液已成為重要的制水消毒材料，但其受環(huán)境影響大，具有揮發(fā)性，溫度升高會導(dǎo)致次氯酸鈉中氯含量自然分解速度加快，若能將存儲次氯酸鈉的儲罐保持在較低或理想溫度，可降低次氯酸鈉中氯含量的自然分解速度。以實驗室數(shù)據(jù)為依據(jù)，研究探討次氯酸鈉儲罐降溫減緩氯含量衰減的有效方法，并通過實踐應(yīng)用，不僅證實了溫度對次氯酸鈉中氯含量的衰減速度有直接影響，而且證實了對次氯酸鈉儲罐采取有效的降溫措施，可明顯減緩次氯酸鈉中氯含量的衰減速度，該項目的研究成果，值得在供水企業(yè)廣泛推廣和應(yīng)用。 (本文所述及的次氯酸鈉均指液體次氯酸鈉 )

關(guān)鍵詞：次氯酸鈉 儲罐 氯含量 衰減 應(yīng)用

前言 ：眾所周知，液氯是自來水制水工藝中最經(jīng)濟(jì)的消毒材料，但其屬劇毒危險化學(xué)品，若發(fā)生漏氯事故，在處理不當(dāng)情況下，有可能對周邊地區(qū)人身生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，而次氯酸鈉屬一般化學(xué)品，也同時屬于百姓家庭中日常衛(wèi)生用品系列中的產(chǎn)品，相對經(jīng)濟(jì)可靠，且消毒效果較好。目前，被廣泛應(yīng)用于各大、中、小自來水廠，也已成為制水工藝中重要的消毒材料，但其受環(huán)境影響大，具有自然分解性，溫度升高會導(dǎo)致次氯酸鈉中氯含量自然分解速度加快，特別是在夏季，易造成水廠投加次氯酸鈉藥量不穩(wěn)，影響制水消毒效果，若能將存儲次氯酸鈉的儲罐保持在較低或理想溫度，可降低次氯酸鈉的自然分解速度，從而延長次氯酸鈉的存儲時間，這樣即能降低制水成本，又能節(jié)約能源消耗。下面就如何降低次氯酸鈉儲罐溫度，對減緩氯含量衰減速度進(jìn)行一些探討和研究，并通過實踐應(yīng)用證實研究成果。

一、次氯酸納的消毒原理

次氯酸鈉分子式為NaCIO，分子量為74．44，其滅菌殺病毒原理大致有三種作用方式 ：

1.1次氯酸鈉消毒最主要的作用方式是通過它的水解形成次氯酸，次氯酸再進(jìn)一步分解形成新生態(tài)氧[O】，新生態(tài)氧的極強(qiáng)氧化性使菌體和病毒上的蛋白質(zhì)等物質(zhì)變性，從而致死病源微生物。其實，氯氣消毒的原理也主要是以產(chǎn)生出次氯酸，然后釋放出新生態(tài)氧[O]的方式。根據(jù)化學(xué)測定，PPM級濃度的次氯酸鈉在水里幾乎是完全水解成次氯酸，其效率高于99.99％。
其化學(xué)反應(yīng)方程式 ：OC1一+H，O==HOCI+OH一 2HOC1 2HC1+[0]

1.2次氯酸在殺菌、殺病毒過程中，不僅可作用于細(xì)胞壁、病毒外殼，而且因次氯酸分子小，不帶電荷，還可滲透入菌(病毒)體內(nèi)，與菌(病毒)體蛋白、核酸、和酶等有機(jī)高分子發(fā)生氯化反應(yīng)生成復(fù)雜的鹵化物質(zhì)，從而使病原微生物失去活性。

1.3次氯酸鈉還能夠分解蔬菜、水果等農(nóng)副產(chǎn)品上所殘存的微量農(nóng)藥。目前，我國絕大多數(shù)農(nóng)藥都是屬磷酸酯類殺蟲劑 (即有機(jī)磷農(nóng)藥系列)。其主要結(jié)構(gòu)是

在堿性水中HC10會很快破壞其官能團(tuán)產(chǎn)生無機(jī)鹽、CO 和H O而失掉農(nóng)藥原有的毒性。

由于次氯酸鈉相對安全、經(jīng)濟(jì)、且消毒效果好，特別是在鬧市區(qū)中的水廠 (井)采用次氯酸鈉消毒保證供水安全有它獨(dú)特的優(yōu)越性，因此，成為了制水工藝中重要的消毒材料，被廣泛應(yīng)用于各大、中、小自來水廠。

二、次氯酸鈉氯含量衰減的原因分析

根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)及檢測顯示，在實際使用次氯酸鈉

2.1.4數(shù)據(jù)分析 ：

2.1.4.1在室溫設(shè)置為恒溫25℃情況下，密閉存放在250ml錐形瓶中的次氯酸鈉，1個月后的有效氯含量衰減10％左右。

2.1.4.2在室溫設(shè)置為恒溫 30℃情況下，密閉存放在250ml錐形瓶中的次氯酸鈉，1個月后的有效氯含量衰減27％左右。

2.1.4.3把 25℃ 與 30℃的數(shù)據(jù)比較分析，溫度升高5℃，密閉存放在250ml錐形瓶中的次氯酸鈉，1個月后的有效氯含量衰減17％左右。

由此可見，在實驗室環(huán)境下密閉存儲次氯酸鈉，溫度越高，次氯酸鈉有效氯含量衰減就越大、衰減速度就越快。因此，要減緩有效氯含量的衰減，應(yīng)選擇低溫、密閉封口環(huán)境下存儲次氯酸鈉。

2.2實驗室外的實驗及分析

2.2.1實驗方法 ：將裝有0．5噸次氯酸鈉的塑料大桶密閉封口，并暴露在室外環(huán)境，且無日光遮擋。

2.2.2溫度情況 ：檢測時間選在 2010年夏季5月至6月之間，放置一個月，每周定期測量有效氯含量，并做檢測記錄。

2.2.3測定結(jié)果 ：見表3，圖5。

表3自然環(huán)境下2010年夏季5月至6月含氯量變化表 單位：％

三、數(shù)據(jù)分析

在2010年5月至6月之間的自然環(huán)境下，裝有0．5噸次氯酸鈉的塑料大桶密閉封1：3，并暴露在室外環(huán)境，且無日光遮擋，1個月后有效氯含量衰減42％左右。 由此可見，暴露在高溫、日照環(huán)境下，次氯酸鈉有效氯含量衰減迅速，要減緩有效氯含量的衰減，應(yīng)選擇低溫、避光環(huán)境下存儲次氯酸鈉。

四、次氯酸鈉儲罐降溫減緩氯含量衰減的方法

一般情況下，次氯酸鈉從生產(chǎn)出廠到水廠投加使用，需要經(jīng)過 “藥劑出廠一集中運(yùn)輸一集中存儲一按需運(yùn)輸一按需存儲一投加使用”等環(huán)節(jié)，易造成次氯酸鈉氯含量衰減的環(huán)節(jié)重點(diǎn)在集中存儲和按需存儲環(huán)節(jié)，其次是集中運(yùn)輸和按需運(yùn)輸環(huán)節(jié)。目前，存儲次氯酸鈉藥劑的多為玻璃纖維儲罐、塑料儲罐或儲藥池等，就儲罐而言，降溫處理可采用三種方式 ：(1)采取罐體降溫的方式 ；(2)采取環(huán)境降溫的方式 ；(3) 采取罐體降溫與環(huán)境降溫相結(jié)合的方式。

4.1罐體降溫方式

4.1.1可采取用水噴淋的方法。在具備條件的前提下，用水噴淋罐體，以達(dá)到物理降低次氯酸鈉儲罐溫度的目的。

4.1.1.2可采取在罐體內(nèi)加裝鈦合金熱交換器的方法。由于鈦合金導(dǎo)管的傳導(dǎo)性極強(qiáng)，可在罐體內(nèi)壁纏繞鈦合金導(dǎo)管，并通水進(jìn)行循環(huán)降溫。

4.1.1.3可采取在罐體外壁或內(nèi)壁加裝隔層，并通水進(jìn)行整體循環(huán)降溫。

4.2環(huán)境降溫方式

4.2.1可采取避光、通風(fēng)的方法。在設(shè)計水廠加藥間、儲藥問或在具備改造條件時，可將次氯酸鈉儲罐埋置于地下降溫，同時密閉儲罐進(jìn)出入加藥口及通風(fēng)口；當(dāng)不具備條件時，可將次氯酸鈉儲罐置于避光環(huán)境中，在密閉儲罐進(jìn)出入加藥口及通風(fēng)口情況下，進(jìn)行通風(fēng)換氣降溫。

4.2.2可采取沉于水中的降溫方法。在具備條件的前提下，可將次氯酸鈉儲罐置于池、湖、河水中，以達(dá)到降低次氯酸鈉儲罐溫度的目的。

4.2.3可采取空調(diào)制冷降溫的方法。在存儲和運(yùn)輸環(huán)節(jié)中，均可采取空調(diào)制冷降溫，通過降低環(huán)境溫度，以達(dá)到降低次氯酸鈉儲罐溫度的目的。

4.3罐體降溫與環(huán)境降溫相結(jié)合方式

在非常必要的情況下，可有效組合具體降溫方法，進(jìn)行綜合措施的降溫，溫度降至越低，次氯酸鈉中氯含量衰減速度就越緩慢，有效使用期就更長。

五、次氯酸鈉儲罐降溫的具體實踐與應(yīng)用

5.1確定儲罐降溫的方法

制作新型次氯酸鈉儲罐，采取在罐體內(nèi)加裝鈦合金熱交換管，并通水 (湖水)進(jìn)行循環(huán)降溫的方法。

此次實驗，采取的是自然環(huán)境下的湖水進(jìn)行冷卻，且由于實驗室所處的位置離湖水有一定距離，循環(huán)泵只能抽取湖的上層水進(jìn)行冷卻，隨著氣溫的上升，上層湖水溫度會有明顯升高，若改用市政管網(wǎng)水進(jìn)行循環(huán)冷卻，會比湖水溫度低很多，減緩次氯酸鈉中氯含量的衰減效果會更好。

六、總體結(jié)論

通過對次氯酸鈉中氯含量衰減速度的探索與研究，并應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的驗證，不僅證實了溫度對次氯酸鈉中氯含量的衰減速度有直接影響，而且證實了對次氯酸鈉儲罐采取有效的降溫措施，可明顯減緩次氯酸鈉中氯含量的衰減速度，該項目的研究成果，值得在供水企業(yè)廣泛參考和應(yīng)用。

關(guān)于液體次氯酸鈉儲罐降溫減緩氯含量衰減速度的研究與實踐