加氯氧化去除地下水中硫化物的應用

李文姚永鋒張苗羅衛國（.西安市自來水有限公司水質管理部， 陜西 西安 7008；.西安市自來水有限公司南郊水廠， 陜西 西安 70054）

加氯氧化去除地下水中硫化物的應用

李文1姚永鋒1張苗2羅衛國1（1.西安市自來水有限公司水質管理部， 陜西 西安 710082；2.西安市自來水有限公司南郊水廠， 陜西 西安 710054）

地下水在厭氧條件下，由于微生物的作用，使硫酸鹽或含硫有機物分解而產生硫化物使水體產生臭味，影響水源水質。當地下水源硫化物含量較高時，會對水廠水處理帶來影響，甚至出廠水水質會產生臭味。本文通過對加氯氧化去除水中硫化物進行實驗研究，結果表明：加氯氧化對地下水中硫化物臭味的去除效果好，反應速度快，可有效消除地下水中硫化物臭味影響。適宜的氯量可將硫化物氧化到硫酸鹽狀態，即確保硫化物去除效果，又確保了水質安全。

硫化物；游離氯；地下水；水質

0 引言

水中硫化物包括溶解性的硫化氫，酸溶性的金屬硫化物，以及不溶性的硫化物和有機硫化物，通常所測定的硫化物是指溶解性的和酸溶性的硫化物。生活飲用水中硫化物限值為0.02mg/L［1］，硫化物水解形成硫化氫會使水體產生臭味，引起使用者不愉快；硫化氫的毒性可危害細胞色素、氧化酶，造成細胞組織缺氧，甚至危及生命。因此，硫化物是水體污染的重要指標，消除原水中硫化物，對確保出廠水水質非常重要。

1 實驗條件

1.1 實驗儀器

（1）流動注射分析儀LACHATQC8500

（2）余氯儀HACH Pocket ColorimeterⅡ（3）離子色譜儀 DIONEX ICS 1500

1.2 原水

實驗所用原水為深井水。用乙酸鋅、NaOH固定硫化物。水溫16℃，pH 8.2，濁度0.41NTU，硫化物0.166mg/L，硫酸鹽29.53mg/L。

1.3 硫化物的檢測

采用LACHATQC8500型流動注射分析儀硫化物模塊［2］，檢測原水中初始硫化物含量。加入次氯酸鈉溶液，使原水中游離氯投加量分別為0.5mg/L，1.0mg/L，1.5mg/L，2.0mg/ L，2.5mg/L，3.0mg/L。立即檢測各個水樣在5分鐘，10分鐘，15分鐘，20分鐘，25分鐘，30分鐘時的硫化物含量。

1.4 游離氯的檢測

在原水中加入次氯酸鈉溶液，使原水中游離氯含量分別為0.5mg/L，1.0mg/L，1.5mg/L，2.0mg/L，2.5mg/L，3.0mg/L。采用HACH余氯儀檢測各個水樣在5分鐘，10分鐘，15分鐘，20分鐘，25分鐘，30分鐘時的游離氯含量。

1.5 硫酸鹽的檢測

采用離子色譜儀，分別測定在原水中加入游離氯含量分別 為0.5mg/L，1.0 mg/L，1.5 mg/L，2.0 mg/L，2.5 mg/ L，3.0 mg/L時，2小時以后硫酸鹽含量。

2 實驗結論

2.1 原水中加入次氯酸鈉后硫化物含量的變化規律

圖1 原水中加入次氯酸鈉后硫化物含量的變化規律

從圖1可以看出，游離氯對水樣中所含硫化物有明顯的氧化去除作用。當游離氯含量達到1.0mg/L以上時，水樣中硫化物在5分鐘已經無法檢出。（生活飲用水衛生標準GB5749-2006中規定硫化物限值為＜0.02mg/L）

2.2 硫化物含量為0.166mg/L的原水中加入次氯酸鈉后游離氯含量的變化規律如下圖

圖2 原水中加入次氯酸鈉后游離氯含量的變化規律。

通過圖2可以看出，當原水中加入低濃度游離氯時，很快被水樣中的硫化物消耗完。生活飲用水衛生標準GB5749-2006規定出廠水游離余氯為0.3～4mg/L，當游離氯濃度達到2.0mg/L以上時，游離氯含量相對比較穩定。說明游離氯含量在2.0mg/L以上，能充分消除原水中硫化物的影響。

2.3 硫酸鹽含量的變化規律

為了研究硫化物氧化生成產物，用0.5-3.0 mg/L有效氯對硫化物含量為0.166mg/L的原水進行氧化，硫酸鹽生成變化如圖3。

圖3 原水中加入次氯酸鈉后硫酸鹽含量的變化規律

圖3可以看出，高含量硫化物原水中加入不同濃度的游離氯，氧化2小時后硫酸鹽含量逐漸增高，最終趨于穩定。依據國家標準，增加的硫酸鹽量，對水樣的影響基本可以忽略不計，遠小于生活飲用水衛生標準GB5749-2006中規定硫酸鹽限值250mg/L。

3 生產試驗

對于硫化物含量在0.03mg/L 左右的水樣，理論上液氯濃度達到1.0mg/L 就可以完全消除硫化物的影響。但是，地下水鐵、錳以及堿度相對較高，原水需氯量較大，導致液氯投加濃度達到1.0mg/L時，不能滿足出廠水余氯大于0.3mg/L的國家標準要求。為了滿足生產需求，氯投加量控制在1.5mg/ L～2.0mg/L。2014年7～8月，在某地下水廠進行生產試驗，處理硫化物含量為0.032mg/L的混合原水，投氯量按照1.5mg/L投加。出廠水余氯控制在0.3～0.4mg/L，渾濁度0.52NTU，硫化物小于0.008mg/L，硫酸鹽29.5～31.0mg/ L，出廠水其他指標均符合生活飲用水衛生標準的要求。

4 結語

采用投加氯氧化可以去除地下原水中的硫化物，氯可以將水中的硫化物氧化生成硫酸鹽，消除硫化物造成的水中的臭味。對于含硫化物在0.03mg/L 左右的地下原水，投加1.5 mg/L的氯，能完全消除硫化物的影響，并且保證出廠水中余氯大于0.3 mg/L，出廠水硫化物、硫酸鹽指標符合國家生活飲用水衛生標準要求。

［1］GB5749-2006生活飲用水衛生標準［S］.

［2］中華人民共和國衛生部. GB/T5750.5-2006 6.1 生活飲用水標準檢驗方法［S］.北京：中國標準出版社，2007.

①李文（1978- ），男，陜西西安人，漢族，工程師，大學本科，主要從事水質分析工作。②姚永鋒（1978- ），男，陜西西安人，漢族，工程師，大學本科，主要從事水質分析工作。③羅衛國（1977- ），男，陜西西安人，漢族，工程師，大學本科，主要從事水質分析及管理工作。