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次氯酸鈉(NaClO),作為一種無機化合物,其重要性在水處理領域日益凸顯。早期,它多用于漂白和消毒過程,而近年來,隨著氯氣和二氧化氯等消毒劑缺點的顯現,次氯酸鈉憑借其獨特的優勢逐漸成為水處理消毒的主流選擇。
次氯酸鈉消毒液通常呈現微黃色,顏色與二氧化氯溶液相近。隨著溶液濃度的增加,黃色逐漸加深,一般達到13%的濃度時便接近飽和,再增加濃度則會有結晶析出。次氯酸鈉屬于強堿弱酸鹽,對光和熱敏感,容易分解生成氯化鈉和氧氣。值得注意的是,當次氯酸鈉溶液濃度超過5%時,即被歸類為危險化學品,在《危險化學品名錄(2015版)》中有其詳細的分類和編號。
消毒作用
次氯酸鈉作為氯類消毒劑,其消毒機理與氯氣相似,主要通過兩種方式實現:
在給水消毒中,次氯酸鈉的投加量需根據具體情況調整,一般建議后加氯投加量在2mg/L有效氯左右。對于含有氨氮的水體,還需考慮折點加氯效應。投加點應設置在利于混合的位置,并確保接觸時間不少于30分鐘。
在污水處理中,次氯酸鈉的投加量通常是自來水消毒的3~7倍,具體投加量需通過小試實驗確定。投加點常設置在總出水點,如深床濾池或生物濾池出水處,并需設置清水池以容納消毒后的水體。
此外,次氯酸鈉消毒過程中也會產生一些副產物,如氯酸鹽和亞氯酸鹽等,但其生成量相比氯氣要少得多,因此總體上更為安全。
水解與氧化:次氯酸鈉在水中水解生成次氯酸(HClO),次氯酸進一步分解產生新生態氧,這種強氧化性物質能使菌體和病毒的蛋白質變性,從而達到消毒的目的。
細胞內作用:次氯酸分子小且不帶電荷,能夠穿透細胞壁,與細胞內的蛋白質發生氧化反應,破壞其關鍵酶類,導致微生物死亡。
氧化助凝、除藻及除鐵錳
次氯酸鈉的強氧化性不僅有助于消毒,還能在一定程度上促進混凝沉淀過程。對于含藻類較多的原水,次氯酸鈉能抑制和滅除藻類,改善混凝效果。然而,其除藻效果相對有限,對于高藻類地區建議結合其他方法使用。此外,次氯酸鈉還能氧化鐵錳類物質,但效果較弱且對pH值要求較高,因此在實際應用中需謹慎選擇。
脫色及漂白
次氯酸鈉的脫色作用主要依賴于其氧化性,能將水中的有色物質(如二價鐵)氧化為高價態并通過混凝沉淀去除。同時,次氯酸鈉還具有較強的漂白作用,能夠氧化有機染料等物質使其褪色。這一特性在紡織、造紙等行業中得到了廣泛應用。