河北科技大學(xué)化工設(shè)計(jì)研究所（石家莊市綠源環(huán)保技術(shù)開發(fā)有限公司）

    一、應(yīng)用純二氧化氯消毒飲用水的必要性
1、雖然氯氣一直是很成熟、很經(jīng)濟(jì)、很有效的飲用水消毒劑，但隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展、環(huán)境的變化，水質(zhì)普遍變差，尤其是地表水，有些工業(yè)排污較嚴(yán)重的地區(qū)，地下水質(zhì)也變差，甚至幾個(gè)臨近的村莊都無法飲水的情況也時(shí)有發(fā)生，還有春夏季節(jié)感覺自來水中有魚腥味，因?yàn)楫?dāng)污染物濃度高時(shí)，氯化消毒過程中，氯必然與水中的有機(jī)物腐殖酸和富里酸等產(chǎn)生氯酚、二惡英、三氯甲烷(THM)等有毒致癌副產(chǎn)物，所以就不太適用了。
2、目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的消毒副產(chǎn)物（DBPS）已有500種以上，很多副產(chǎn)物沸點(diǎn)高，即使把水燒開也難以揮發(fā)，而且致癌風(fēng)險(xiǎn)大。
3、從消毒劑的選擇上要體現(xiàn)“以人為本，安全第一”的原則，絕不可因循守舊、以不變應(yīng)萬變。因?yàn)橐粋€(gè)水廠的飲用水事關(guān)幾萬甚至幾十萬人的健康。
4、二氧化氯是目前國(guó)際公認(rèn)的一種高效，低毒，快速，廣譜的第四代新型滅菌消毒劑。其氧化能力是氯氣的2.63倍，應(yīng)用于飲用水不僅消毒能力強(qiáng)且具有持續(xù)性，還具有殺菌、脫色、助凝、除氰、除酚、除臭、除鐵、除錳等多種功效，是聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的安全、高效、無毒新型強(qiáng)氧化殺菌消毒劑。相比臭氧和紫外線消毒其一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用都要經(jīng)濟(jì)得多。
5、關(guān)于氯氣消毒產(chǎn)生致癌副產(chǎn)物的問題，國(guó)內(nèi)外的專家、學(xué)者都已達(dá)成共識(shí)，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家早已采用了二氧化氯的消毒技術(shù)，國(guó)內(nèi)也有不少應(yīng)用，但應(yīng)用純二氧化氯的還較少?？上驳氖?，有些水廠在采用復(fù)合型二氧化氯，這也是一大進(jìn)步！
6、但復(fù)合型二氧化氯仍然含有30%-40%的氯氣，根絕不了因氯氣產(chǎn)生的副產(chǎn)物，不能解決根本問題。
7、既然純二氧化氯很理想，為什么不大規(guī)模應(yīng)用呢？那是因?yàn)槟壳俺Ｓ脕喡人徕c法產(chǎn)生純二氧化氯的成本太高，水廠難以承受。河北科技大學(xué)二氧化氯教研室發(fā)明的DTJ-HP法純二氧化氯發(fā)生工藝使成本降低到前者的1/5-1/4，使純二氧化氯消毒有了良好的經(jīng)濟(jì)性，因此這種工藝具有非常大的商業(yè)價(jià)值。

    二、應(yīng)用DTJ-HP法純二氧化氯消毒飲用水的經(jīng)濟(jì)性
1、運(yùn)行成本對(duì)比分析
DTJ-HP高純二氧化氯發(fā)生工藝（國(guó)家發(fā)明專利號(hào)：ZL03121405.3）。
2NaClO3 + 2H2SO4 + H2O2 + 復(fù)合催化劑 → 2ClO2 + NaHSO4 + 2H2O + O2
原料硫酸的價(jià)格為（98%）800元/噸，雙氧水（27.5%）1200元/噸，氯酸鈉4200元/噸。根據(jù)發(fā)生器的額定消耗量計(jì)，一般生產(chǎn)1 kg ClO2消耗氯酸鈉1.4kg、硫酸（98%）3.1kg，雙氧水（27.5-30%）1.4kg，折合人民幣約9.6元，折合成有效氯約為9.6/2.63=3.65元。以地表飲用水為例，ClO2投加量為0.2～0.5 g/m3，噸水成本約為：0.0019~ 0.0048元/噸。
“氯酸鈉＋鹽酸法”復(fù)合二氧化氯發(fā)生工藝，鹽酸（30%）800元/噸，氯酸鈉4200元/噸。根據(jù)該發(fā)生器的額定消耗量計(jì)，每生產(chǎn)1 kg有效氯消耗氯酸鈉0.65kg、鹽酸1.3kg，折合4元。以地表飲用水為例，投加量通常為0.5～1.5ppm，噸水成本約為：0.002～0.06元/噸。
“亞氯酸鈉＋鹽酸法”純二氧化氯發(fā)生工藝：鹽酸（30%）800元/噸，亞氯酸鈉18000元/噸。一般生產(chǎn)1 kg ClO2消耗亞氯酸鈉（82%NaClO2）2.25kg、鹽酸（30%HCl）2.2kg，計(jì)43元，折合成有效氯約為： 43/2.63=16.3元。以地表水投加量為0.2～0.5 g/m3，噸水成本約為：0.0086～0.022元/噸。
2、與常用發(fā)生工藝成本比較表（以飲用水消毒為例）

    通過以上對(duì)比,可以看出DTJ-HP法比亞氯酸鈉法高純二氧化氯發(fā)生工藝有很明顯的經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，在副產(chǎn)物方面又比復(fù)合法有明顯的優(yōu)勢(shì)。我們?cè)倥c傳統(tǒng)氯氣消毒做一個(gè)對(duì)比分析。
運(yùn)行成本：DTJ-HP法折合有效氯3650元/噸，氯氣價(jià)格大約3000元/噸，跟氯氣相比成本略高,但氯氣屬于公安部門控制的高危險(xiǎn)品，其使用、運(yùn)輸、儲(chǔ)存都需要辦證、審批等非常嚴(yán)格的手續(xù)，其成本是高昂的，比前者的運(yùn)輸成本要高出50%以上。從用量來講：水中的有機(jī)物和氨消耗大量的氯氣，而有機(jī)物消耗二氧化氯很少，氨不與二氧化氯反應(yīng)，無論從理論還是從實(shí)踐來講，二氧化氯的投加量要少。綜合考慮，二者運(yùn)行費(fèi)用相當(dāng)。
一次性投資：二氧化氯發(fā)生器與加氯機(jī)都具有自控系統(tǒng)，但發(fā)生器無需獨(dú)立設(shè)置隔離加氯間，可省去修建加氯間的土建費(fèi)、占地費(fèi)，另外不需要漏氯報(bào)警系統(tǒng)(如吸收塔、漏氯報(bào)警儀等)，因此如果考慮加氯間土建費(fèi)、占地費(fèi)，則采用二氧化氯發(fā)生器一次性投資低，如不考慮，則二氧化氯發(fā)生器比單純的加氯機(jī)要貴一些。
從安全角度講，二氧化氯現(xiàn)場(chǎng)制備、現(xiàn)場(chǎng)使用，高度自控的設(shè)備加多重安全設(shè)施使人無后顧之憂。而氯氣鋼瓶的運(yùn)輸、存儲(chǔ)和使用量大，危險(xiǎn)性極高，就像埋著一堆巨大能量的炸彈，不能有絲毫懈怠。 
    綜上所述，從飲水健康、消毒效果及使用安全上講，使用純二氧化氯比單純氯氣有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，從經(jīng)濟(jì)性來講，使用DTJ-HP法純二氧化氯以及復(fù)合法二氧化氯與氯氣三者相近。采用亞氯酸鈉、鹽酸工藝生產(chǎn)純二氧化氯的運(yùn)行成本最高。綜合飲水健康、消毒效果、安全性和經(jīng)濟(jì)性，使用DTJ-HP法純二氧化氯消毒飲用水是最理想的選擇。她將造福于我們的飲水健康。   （本文首次發(fā)表于中國(guó)水處理二氧化氯專業(yè)網(wǎng)，編輯：?jiǎn)毯|）