摘要：次氯酸钠（NaClO）溶液是澄清的微黄色液体，与水反应生成次氯酸（HClO）和氢氧化钠（NaOH）。生成的次氯酸具有强氧化性，能杀灭细菌、病原体等微生物，氢氧化钠能有效调节水中pH。此外，次氯酸钠还具有采购易得、管控方便、成本低等特点，且进行水体消毒中生成的消毒副产物比使用氯气消毒产生的消毒副产物含量更低，大大降低了对人体的危害性。因此，次氯酸钠常被运用于污水厂、自来水厂的水体消毒。然而由原使用氯气消毒经改造后用次氯酸钠消毒的自来水厂在存储使用过程中发现次氯酸钠能产生沉淀并堵塞管道。为进一步保障水厂能顺利安全生产，本研究主要探索次氯酸钠出现沉积物的原因，旨在对改善生产提供指导。

关键词：次氯酸钠;存储使用;沉积物

引言

鉴于各国对环境保护的重视，饮用水安全被视为国家环境保护项目中人口健康的一个重要因素，环境保护局于2018年发布了《与饮用水保护不一致的水资源识别技术规范》，以及对饮用水管理必不可少的替代水项目的修复、建设。

1自来水厂使用次氯酸钠的状况

南方某供水公司拥有7家自来水厂，原使用液氯进行消毒工艺处理，出于安全性考虑自2017年始对各家水厂陆续进行改造，采用浓度为10%的液体次氯酸钠替代液氯进行消毒。运行几年后发现每个自来水厂储存次氯酸钠溶液灌的出口管、输送管等地方均发现有沉淀结晶等现象，并有不同程度的堵塞状况。取出部分沉积物用浓硝酸浸泡仅能部分溶解。通过酸洗、冲管等方法能暂时疏通部分管道保证设备的正常使用，但很快会再次出现堵塞问题，而且堵塞次数越来越频繁。

2饮用水的消毒必须满足两个条件

① 进入供水网之前，必须清除水中的病原体;①必须保持消毒剂在水中的持续作用，才能从水中进入网中直至零点，以防止可能对病原体造成的损害或可能的重生。对于与饮用水保护不兼容的解决方案，原供水将被相邻区域的新供水所取代。该供水方法导致供水线路过长，以确保管网末端的氯符合要求，并确保管网发射机的所有中间设备都必须配有氯。

3次氯酸钠生产工艺流程和相关指标

南方某供水公司向某生产厂家所采购的次氯酸钠是通过原盐提纯后进行电解，电解产物一部分通过蒸发得到氢氧化钠，一部分通过氯氢化作用生成氯气。冷却的氢氧化钠经过与水合理配比后再与氯气混合反应生成符合国家标准浓度要求的次氯酸钠成品。其化学反应式为（1）：

2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O （1）

4系统运行可靠性

次氯酸钠消毒系统在运行过程中出现了一些问题，主要是由次氯酸钠自身特性导致的。次氯酸钠稳定性较差，在光照和温度升高的条件下易分解产气，产生管道积气问题，进而影响计量泵和排气阀等设备的稳定运行，日常运行中系统需定期排气来解决此类问题。次氯酸钠易与水中钙镁离子发生结晶反应，可能导致不常启动的手动阀或投加插入管发生结晶现象。针对前一问题，需要定期开关手动阀并加强软水硬度的检测，防止软水硬度过大;将插入管由迎水方向改为背水方向，即可改善其结晶现象。次氯酸钠具有腐蚀性，易导致设备、管件被腐蚀，需将与次氯酸钠溶液接触的设备、管件均更换成抗腐蚀材质。次氯酸钠消毒系统整体运行可靠性较强，在充分应对次氯酸钠特性进行维护的前提下，系统能通过远程控制精准投加，使运行人员的操作便利性得以提高，达到提质增效的目的。消毒系统改造后，大大降低了水厂的安全风险。在存储安全性和政府监管方面，厂内储存的次氯酸钠有效氯浓度小于5%，不属于危险化学品，无需进行安全风险评级和危险化学品安全监管;在采购、运输安全性方面，无需申办液氯剧毒购买证，运输证亦由次氯酸钠供应商办理;在安全评价和投入方面，无需安全评价和氯库安全标准化改造，安全投入大为减少。

5试验材料

总硬度标准样品（环境保护部标准样品研究所）标准值2.00±0.07mmol/L，采用生活饮用水标准检验方法（GB/T5750.4—2006）7.1的乙二胺四乙酸二钠滴定法测得204mg/L（以CaCO3计），即原液浓度为5104.6mg/L;生产厂家送货后马上进行试验，次氯酸钠验收的有效氯浓度（以Cl计）为10.48%;实验室专用超纯水机（重庆利迪LD75G-E（RR除盐型））;烧杯;白色容量瓶;密封避光箱。

6不同次氯酸钠浓度与稀释水质的影响

取4个烧杯依次装入10mL、20mL、30mL、50mL次氯酸钠，用超纯水加至50mL。同时另一组用自来水代替超纯水同时进行对比。每个烧杯加入0.5mL总硬度标准样品。次氯酸钠浓度较稀的（10+40、20+30）更容易产生沉淀，但随着时间增长，产生沉淀最多的不在浓度稀的次氯酸钠上，也不在浓度最高的次氯酸钠上，而是在30+20的稀释浓度上。在稀释情况下，其产生的沉淀量随着稀释倍数降低而增加。未经稀释过的次氯酸钠产生沉淀的速度和沉淀含量均比稀释了的低。对比超纯水与自来水稀释结果，用自来水稀释所产生的沉淀速度比超纯水稀释的迅速，其产生的含量也较多。说明自来水中存在的物质能促导沉淀形成。若生产时配比氢氧化钠浓度采用的是自来水，会降低次氯酸钠保存期。

7试验方法

由于缺乏定量衡量沉淀含量的试验条件，因此采用观察法和描述法。控制不同的因素变量，每隔一段时间观察液体产生沉淀的变化情况，用0～5级表述沉淀出现的多少，0为没有出现沉淀，5为相比较而言出现最多沉淀的量。0～1级再细分5个描述等级，采用微量、极少量、少量、较多、非常多进行描述。于缺乏定量衡量沉淀含量的试验条件，因此采用观察法和描述法。控制不同的因素变量，每隔一段时间观察液体产生沉淀的变化情况，用0～5级表述沉淀出现的多少，0为没有出现沉淀，5为相比较而言出现最多沉淀的量。0～1级再细分5个描述等级，采用微量、极少量、少量、较多、非常多进行描述。

8密封性的影响

由于避光条件产生沉淀时间较长，因此探索密封性的影响采取透光形式。取4个50mL白色容量瓶，分别加入0mL、0.5mL、1.0mL、1.5mL总硬度标准样品原液，用次氯酸钠定容至50mL，放置在与5.1相同操作的环境中，其结果见表4。试验结果并未出现5.1与5.2较大凝聚团的沉淀，只形成了微小颗粒沉淀，液体的清亮度受到了影响。从表4的结果中得出，次氯酸钠形成的沉淀较慢，不同总硬度浓度的容量瓶中形成沉淀所需时间比避光的还长。究其原因，容量瓶瓶颈窄，与空气接触面减少，空气流动性减弱。氧气或者反应的接触面比光照因素更加强烈。

结束语

电解次氯酸钠消毒相对于氯气使用，是一种更安全消毒方式，具有占地面积小、设备安全性高、成本合理、操作简便可实现一体化控制等优点，对于小型水厂消毒和长距离供水管网中途补氯都有很好应用价值。（1）次氯酸钠在存储使用过程中出现沉淀不是偶然，与本身生产工艺、浓度含量、水中杂质、保存条件密切相关。（2）钙镁离子的存在能促使次氯酸钠产生沉淀，并且产生的沉淀量与钙镁离子的含量有关。（3）光照条件下能加速次氯酸钠与钙镁离子的沉淀反应。

参考文献军

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