氟系消毒剂
氟系消毒剂
氯消毒剂的种类较多，如液氯、次氯酸钠、次氯酸钙、漂白粉精等。虽然它们的有效氯含量和形态不一样，但它们在水中的杀菌消毒机理和效果基本相似，只是对细菌破坏的程度上有所不同。氯消毒不仅杀菌效果好，操作较简单，技术成熟，而且比较经济。所以，在国内被广泛用于各类游泳池的池水消毒。
游冰池采用氯消毒剂时，很重要的一点，就是要使使用者对氯消毒剂的性能有基本的了解，从而使操作者能准确无误地掌握它的投加量，否则将会造成严重的后果，甚至危及人的健康甚至生命。本节将对氯消毒进行专题叙述。
1.氯消毒的原理
1.氯很容易溶解于水。当氯溶解在水中之后，会迅速发生反应并生成次氯酸，几乎=与此同时，次氯酸会进一步离解成氢离子和次氯酸根离子。资料介绍:不同pH值时，次氯酸与次氯酸根离子的比例不同:如pH≥9时，次氯酸根接近100％:如pH＜6时，次氯酸接近100％;如pH=7.54时，两者大致相等，溶解的程度取决于pH值和温度。
2.氯的消毒作用主要是通过次氯酸对池水中的病原微生物进行消毒氯化，由前款知道pH值越低，消毒效果越好。反之，pH值越高，其消毒能力严重下降。当次氯酸在pH=8时是一种极强、快速的氧化消毒剂。因此，现行行业标准《游泳池水质标准》CJ24-2007中规定pH值应保持在相对较低的水平，并规定pH值在7.2～7.8的限值内，理想值为7.4～7.6。
3.次氯酸和次氯酸根称为游离性氯。
4.氯在池水中与游泳者帯入池内的汗液、尿液等尿素中不断分解出的氨、氮发生反应生成氯胺。氯氨虽有消毒作用，但比较缓慢而且需要接触时间较长。池水的氯以氯胺存在时称为化合性氯(亦称组合性氯)。氯在池水中的反应过程中产生一氯胺、二氯胺和三氯胺。其中一氯胺无刺激性，二氯胺对眼睛、鼻腔有刺激性。但二者在一定pH值范围内都具有消毒作用，唯有三氯胺消毒作用极差，而且还具有令人讨厌的臭味。这就是当人们进人游泳池时所嗅到的氯臭味。所以，在游泳池水消毒中是不希望出现氯胺的
2.加氯量的确定应考虑的因素
1.消毒需氯量:即杀灭水中细菌、藻类和病毒所需要的氯量。
2.化合反应需氯量:即与池水中胺、氮进行反应生成氯胺所需要的氯量。
3.氯胺会产生氯的气味，对人的眼睛有刺激作用。所以要考虑分解池水中氯胺所需的氯量。
4.保护水质所需要的氯量:为了保持池水清洁卫生，防止参与病原微生物再度繁殖和防止对游泳者造成交又感染，池水中应维持的最少氯量，称这部分所需要的氯量为余氯。
5.如果采用氯与臭氧组合式消毒方式，就可以节约前三部分的氯耗量
3.加氯量的确定
1.池水的加氯量取决于水质和环境条件。实际加氯量由两部分组成:①需氯量:即要杀灭水中微生物、氧化有机物和还原性物质所需要消耗的量;②余氯量:为了防止水质残余病原微生物再度繁殖和对游泳者的交又感染，需要维持少量的氯量。《游泳池水质标准》CJ244-2007有具体规定。因此，加氯量要超过需氯量
2.设计投加量应根据实验或类似条件下游泳池的运行经验按最大用量确定，并应使池水中的余氯量符合现行行业标准《游泳池水质标准》CJ224-2007的要求，并以此计算消毒装置的容量和设备配置。如有困难时，可按下列原则确定
1)游泳池池水采用单纯氯消毒剂时，宜按3mg/L.(以有效氯计)计算确定
2)游泳池池水采用臭氧氯组合消毒时，可按仅满足游离性余氯的要求0.5mg/L(以有效率计)计算确定;
3)游泳池池水采用氯尿酸盐消毒时，可按150mg/L计算确定。
3.加氯量可按下列公式计算:
4.加氯转折点
因为只有游离氯才能有效地进行消毒，所以氯的投加量必须在转折点以上。加氯转折点就是当水中含有的有机物主要为胺和氮化合物时(游泳池水中的汗液、尿液含此化合物)，加入足够破坏有机胺氮所需要的氯量的那个点。经过这个点之后，已经将池中的氨、氮已完全分解了，不再产生氯臭气味，出现了游离性余氯。此点之后的消毒效果最理想所以，就把这个点叫加氯转折点。该转折点是随氮化物的量而变化，故不能一概而论。
据有关资料介绍:游泳池出现有氯臭味，说明加氯量不够，而应增加氯的投加量以消除这种氯气味。但又有人提出氯消毒的副产物三卤甲烷是我们所不希望的。采用转折点加氯方法需再进一步研究。而目前臭氧消毒已被普遍认为是游泳池水的较好消毒剂。
【例10-1】北京市某一常规休闲游泳池，基本尺す为50m×21m×(1，2～1.6)m，设计为齐沿游泳池，池水循环周期为T=6h，附加系数a。=1.05。氯消毒剂设计投加量为3gmr(amg1L)，计算氯消毒剂使用量是多少?
解:1)计算游泳池的有效水容积
不同氯消毒剂的种类和特点
1.氯气(液氯)
1)氯气的特点:
(1)氯是一种黄色气体，具有很强烈的毒性和刺激性。在常温下比空气重2.5倍
(2)氯气在0℃和常压下的密度为3.2g/L;
(3)液氯在常温常压条件下极容易气化。在常压下沸点为-34.6℃
(4)氯气在20℃及常压条件下的溶解度为7.3g/L，能溶于水
(5)氯容易与其他物质产生化合。特别是在空气湿度较大时，具有较强的腐蚀性
(6)液氯的体积随着温度的升高而变大
2)氯气的消毒功能及使用时应注意的问题:
(1)氯气是最纯、最有效、最经济的消毒剂。适用于各类游泳池的池水消毒。同时氯气又是极毒的化学药品，一且发生泄漏，其后果十分严重。为此，采用氯气对游泳池进行消毒时，应取得当地有关安全主管部门的批准。
(2)游泳池的循环水净化处理设备机房，一般都设在地下层或楼层内。由于安全需要，消毒设备的房间要求设在地面层，这就为设备运行操作，管理及氯气瓶的运输、贮存带来较大的方便，但又给房间位置的选位带来困难。因此，本手册不推荐游泳池池水采用
(3)如由于条件限制必须采用氯气作为游泳池池水的消毒剂时，则必须满足以下各项氯气作为消毒剂。
要求:
①必须采用加氯机负压自动将氯气投加到游泳池循环给水管道内的投加方式，以防止氯气向外泄漏;
②应设置备用加氯机，确保加氯不间断;
③严禁将氯气直接注入游泳池水中的投加方式;
④氯气的运输、贮存等必须遵守《氯气安全规程》GB11984的规定;
⑤加氯间的设计应遵守《室外给水设计规范》GB50013-2006的规定;
⑥加氯系统必须与游泳池池水循环水泵联锁;
⑦氯气是酸性消毒剂，会使池水pH值降低。所以应向池水中投加碳酸钠等碱性化学药品，以提高池水的pH值
2.次氯酸钠(漂粉水，漂白水)
1)次氯酸钠特点:
(1)次氯酸钠是氯与氢氧化钠溶解反应生成的一种略带有淡黄色的液体。目前有现场制备和商品成品两种供应方式。现场制备运行管理复杂，而且生产过程不断产生易爆炸的氢气，故不推荐在游泳池中采用。
(2)次氯酸钠是强氧化剂，在溶液中生成次氯酸离子，通过水解反应生成次氯酸，具有与氯气相同的消毒和氧化作用，但效果比氯气差。
(3)次氯酸钠不稳定，它所含的有效氯受日光、温度影响而会分解，从而降低有效氯的含量，致使溶液浓度和用药量不稳定。所以，它的运输、贮存应避免日光照射和远离热源。贮存时间不能太长，一般不超过5～7d。
(4)次氯酸钠消毒剂的有效氯浓度一般为8％～12％，plH=9.3～10
(5)次氯酸钠是化工厂的一种副产品，有条件的地区可采购作为消毒剂。
2)成品次氯酸钠由于具有如下优点，所以目前被广泛地用于游泳池水的消毒。
(1)消毒效果好，并具有持续消毒能力，适用于各类游泳池的池水消毒。
(2)成品次氯酸钠价格便宣，而且易于采购。
(3)投加设备简单、操作简便，比氯气安全可靠。
(4)行成本低。
3)使用时注意的问题:
(1)投加量按3mg/L.(以有效氯计)计算。
(2)次氯酸钠本身是碱性，投加到水中后会使池水pH值升高。故一般采用向池水中投加盐酸或硫酸氢钠等化学药品的方式来调节池水的pH值。
(3)成品次氯酸钠要注意贮存条件，并要经常分析化验它的有效氯，以便掌握有效氯的衰减规律，从而确定每次最佳的送货量和送货周期，减少氯的损失。
(4)现场制备次氯酸钠时应注意下列各项:①发生器间应设有保证各部位空气有良好对流的通风设施，通风换气按12次h设计:②整流器与发生器应分设在不同的房间或隔间，但不得相距太远，以便节省电能;③排氢气管必须畅通地接到室外;①应严格按产品要求准确无误地连接各种接线、接管和进行运行操作;⑤操作人员应穿戴防护服、手套及鞋子。
(5)次氯酸钠的有效氯含量较低，而且不断在衰减。因此，投加量就要不断改变，而且运行中，加药泵出入口易被堵塞，所以应定期检查清洗。这对操作者的责任感要求较高。
3.次氯酸钙(氯片、漂粉精)
1)次氯酸钙的特点:
(1)次氯酸钙是用漂粉精压制而成的固体粒状及块状药粒或药片称氯片，有效氯含量为65％～70％，具有较长的存放寿命，而且容易保存
(2)次氯酸钙通过水解生成次氯酸，具有与氯气相同的消毒和氧化作用
(3)消毒效果好，并具有持续消毒能力和除藻、除污渍功能，适用于各类游泳池的池水消毒。
(4)有不溶解物，使用后增加池水碱性，在输送的管路中因钙沉淀而易产生结垢现象，所以要对池水进行pH值调整
2)使用时注意的问题:
(1)投加量按3mg/L(以有效氯计)计算。
(2)次氯酸钙在水解时产生氢氧化钙、所以会增加池水的碱度。因此，要投加与次氯酸钠一样的化学药品溶液，以便调低池水的pH值。
(3)不得与调节游泳池池水pH值的酸类药品和二氯异氰尿酸和三氯异氰尿酸等相邻存放。
(4)对我国南方地区原水pH值较低地区比较适用。
(5)次氯酸钙遇水、油、其他化学药品极易产生燃烧。
4.二氧化氯
1)二氧化氯的特点
(1)二氧化氯是一种深绿色气体，具有与氯一样的臭味，比氯更有刺激性而且毒性更强，比重为2.4。常温条件下可压缩成液体，而且容易挥发。敝开贮存时浓度很容易下降。
(2)二氧化氯易溶于水，溶解度是氯的5倍，但不与水发生化学反应。它是通过吸附、滲透作用进入细胞体，氧化细胞内酶系统和生物大分子而杀灭细菌、病毒等的能力比氯好，不产生氯味。
(3)二氧化氯在温度提高、暴露在光线下，与某些有机物接触摩擦都可能引起爆炸，特别是液体二氧化氯，比气体状态下更容易爆炸。所以不宜运输、贮存，应采取现场制取现场使用。
(4)二氧化氯加入水中后不会产生有机氯化物。不与氨、氯等产生化合物作用，所以不会被无效消耗。因此，可以用较少的量。它的杀菌消毒作用比氯更强、更快，有持续消毒能力，且不受紫外线的破坏和pH值的影响。
(5)能氧化水中的铁、锰，去除氯酸、藻类等引起的臭味，并可去除水的色度，不产生三卤甲烷和鹵乙酸等“三致”副产物。
(6)在现场化验浓度判定较困难，而且易造成池水呈黄绿色现象。
2)使用时注意事项:
(1)二氧化氯不受池水pH值的影响，也不改变池水的pH值，在城市给水中有一定应用
(2)如现场制取二氧化氯会产生氢气，还有可能产生氯气，从而产生三甲烷。
(3)由于二氧化氯只溶于水而不与水发生反应，并因其比重大于空气，小于水，所以当循环水泵停止运行时，二氧化氯会逸出水面并浮在水面上，形成一个二氧化氯气层，它的毒性很大。另外它还会产生对人体红血细胞有损害、对碘的吸收代谢有干抗，以及使血液胆固醇升高的无机消毒副产物亚氯酸根离子(CIO2)和氯酸根离子(CIO5)等
(4)二氧化氯的制备过程操作复杂，实际价格高，且纯度较低。
(5)二氧化氯目前仅日本明确规定可以用于游泳池水的消毒。
3)二氧化氯不属于氯系消毒剂，因为它用不同的方法生产，而且不产生游离性余氯。
5.氯消毒存在的问题:
氯及氯制品消毒剂虽然具有高效的杀菌消毒效果和经济实用的优点，但也存在以下缺点
1)氯在消毒过程中与池水中的有机物(如游泳者含氮的汗、油渍等)发生反应，会产生一些人们不希望产生的副产物(如二氯胺、三氯胺)，所造成的氯臭气味和对游泳者和管理人员带来眼睛和呼吸道的刺激，影响人的身体健康，造成这种气味就是化合性余氯。有资料介绍:当人们闻到这种气味时，说明池水中氯消毒剂的投加量不足所造成。所以，此时应增加氯的投加量来替代这种无效的氯副产物。
2)氯消毒的另一种副产物三卤甲烷(THM)，研究证明:三卤甲烷具有致癌、致畸和致突变的危害。它已经引起人们的重视，一些国家对其在池水中含量作了严格限定:如德国规定小于20g/L;英国规定小于100g/L;日本规定小于200gg/L。
3)氯消毒不能有效杀灭隐孢子虫和贾第鞭毛虫。
4)氯消毒过程会使一些细菌逐渐形成耐氯性。为解决这一问题要采取超量加氯方法以增加次氯酸的含量。并在超量加氯后尚需用硫代硫酸钠、硫酸钠等进行脱氯，以便把余氯浓度降到允许的限值内，其操作也复杂。
5)氯在池水中与一些物质反应后，会产生氯化钠或氯化钙的盐类残留物，这些残留物在池水过滤器中是无法滤除掉的，会使池水带有苦碱味。
5氯消毒剂投加方式
消毒剂的投加方式恰当与否会对它的消毒效果产生影响。消毒剂可以投加到过滤前的水中，也可以投加到过滤后的水中。为了保证消毒剂与被消毒水的充分混合，应采用湿式投加方式。即将消毒剂配置成一定浓度的消毒剂溶液，再将其投加到循环水中。
1.自动连续投加，就是利用电子传感器连续不断地将监测值传送给控制器，通过控制器相应地调整药剂溶液计量泵工况调整消毒剂的投加量，以维持设定范固。
2.不提倡人工投加，因为操作间断性的，而且消毒水平很难判定。
3.投加消毒剂的计量泵应与池水循环水泵连锁。循环系统发生故障，则投加泵应自动切断，中断消毒剂的投加。与此同时消毒投加泵也应有就地和远距离的独立控制。
