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Water Resources Protection Technology and Methods
水资源保护技术与方法
(二)化学氧化技术分类
1. 氯氧化法
氯氧化法作为水处理领域的“老牌”技术,自问世以来便凭借操作相对简便、
成本较低等优势,在众多水处理场景中广泛应用。该技术主要依赖氯气、次氯酸
钠、二氧化氯等含氯氧化剂的强氧化性,实现对污染物的氧化分解。其中,氯气
是早期应用最为广泛的氯氧化剂,它在与水接触后,会迅速发生水解反应,生成
具有强氧化性的次氯酸。次氯酸能够穿透细菌、病毒等微生物的细胞膜,与细胞
内的蛋白质、核酸等关键物质发生反应,破坏其细胞结构,从而达到杀菌消毒的
目的。在早期的城市自来水消毒中,氯气消毒法曾占据主导地位,为保障居民
用水安全发挥了重要作用。次氯酸钠作为液态氯氧化剂,因其储存和使用相对便
捷、安全性较高,在生活污水和工业废水的消毒处理中备受青睐。以某大型城市
污水处理厂为例,该厂每日处理生活污水量达数十万吨,在二级出水消毒环节采
用次氯酸钠作为消毒剂,当投加量控制在每升 5~10mg 时,经检测,污水中的大
肠杆菌去除率能够稳定超过 99%,有效降低了污水排放对环境和公共健康的潜在
威胁。
二氧化氯作为新型高效氯氧化剂,近年来在水处理领域的应用呈快速增
长趋势。它不仅具有强大的氧化能力,能够有效去除水中的有机物、异味物质
等,更重要的是,在氧化过程中不会产生三卤甲烷等致癌副产物,被认为是一
种更为安全、环保的消毒剂。在处理含酚废水时,二氧化氯展现出卓越的处理效
果,当向每升含酚废水中投放 20~30mg 二氧化氯后,酚类物质的去除率可达到
80%~90%,显著降低了废水的毒性和污染程度。然而,氯氧化法也存在不容忽
视的弊端。氯气和次氯酸钠在氧化水中有机物的过程中,有可能发生取代反应,
生成卤代烃等有毒有害副产物,这些副产物具有较高的化学稳定性和生物累积性,
会对人体健康和生态环境造成长期潜在危害。此外,含氯氧化剂具有较强的腐蚀
性,对处理设备的材质要求较高,需要采用耐腐蚀材料或进行特殊防腐处理,这
无疑增加了设备建设和维护成本。
2. 臭氧氧化法
臭氧是一种由三个氧原子组成的强氧化性气体,其氧化能力在常见氧化剂中
仅次于氟,且在水中反应后的最终产物仅为氧气,不会产生任何二次污染,因此
被视为一种极具环境友好性的化学氧化技术。臭氧氧化有机物的过程主要通过两
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