次氯酸鈉廣泛運(yùn)用于給水、排水工程及其它領(lǐng)域之中，可以進(jìn)行消毒、漂白、助凝、抑制絲狀菌、洗膜等等，作為一篇科普+專業(yè)類文章，本文從次鈉的自身性質(zhì)及作用機(jī)理談起，方方面面討論一下次氯酸鈉。
一、次氯酸鈉的性質(zhì)
次氯酸鈉是一種無機(jī)物，分子式為NaClO，在沒有作為廣泛的水類消毒劑之前，廣泛用于漂白、消毒中，近幾年來，隨著氯氣及二氧化氯的弊端漸露，采用次鈉消毒大有取代了氯氣及二氧化氯消毒趨勢，成為水處理消毒的主流消毒工藝。
次氯酸鈉消毒液一般成微黃色液體，顏色和二氧化氯溶液差不多，溶液隨著次鈉濃度的增加，黃色漸深，一般含量在13%的濃度達(dá)到極限，再高會(huì)有不少結(jié)晶析出，次鈉屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，見光、遇熱均容易分解，生成氯化鈉和氧氣，此外次鈉屬于危化品（5%以上溶液），但等級不高，在《危險(xiǎn)化學(xué)品名錄（2015版）》中：次氯酸鈉溶液[含有效氯＞5%]的危險(xiǎn)貨物編號是：83501；別名：漂白水；UN號：1791；CAS號：7681-52-9。
二、次氯酸鈉的作用
1、消毒作用
消毒作用是次鈉的最主要的作用之一，作為氯類消毒劑，其消毒機(jī)理和氯氣基本相同，主流認(rèn)為有以下兩種：
其一是次氯酸鈉在水中水解成次氯酸：
NaC1O+H2O=NaOH+HC1O
HClO =HCl+{O}
而后次氯酸分解生成新生態(tài)氧，生態(tài)氧的極強(qiáng)氧化性使菌體和病毒的蛋白質(zhì)變性，從而使病源微生物致死;
其二是認(rèn)為次氯酸不僅可與細(xì)胞壁發(fā)生作用，且因分子小，不帶電荷所以可以侵入細(xì)胞內(nèi)與蛋白質(zhì)發(fā)生氧化作用，破壞其磷酸脫氫酶，使得其糖代謝失調(diào)死亡：
R-NH-R+HC1O=RNC+H2O
個(gè)人認(rèn)為，兩種反應(yīng)應(yīng)該都有作用。
在作為給水消毒劑的時(shí)候，一般后加氯投加量可以在2mg/l有效氯左右，而前加氯視原水特點(diǎn)而定，前后加氯量最好進(jìn)行小試實(shí)驗(yàn)，如果遇到水中有氨氮的時(shí)候，會(huì)發(fā)生折點(diǎn)加氯效應(yīng)，更應(yīng)該進(jìn)行小試實(shí)驗(yàn)進(jìn)行投加。
次鈉的投加點(diǎn)可以有多個(gè)，一般設(shè)置在配水井、出水跌落井、消毒專用混合井等利于次鈉混合的地方，接觸時(shí)間不得小于30分鐘，但一些廠將次鈉投加點(diǎn)設(shè)置在濾池進(jìn)水端，認(rèn)為定量投加可以有利于濾砂的反洗，我個(gè)人是不推薦的，因?yàn)榇吴c的投加將破壞濾砂的生物作用，削弱濾砂的過濾效果，且影響后續(xù)投加的計(jì)量計(jì)算。
在作為污水的消毒劑的時(shí)候，投加量一般是自來水消毒的3~7倍，實(shí)際投加量也應(yīng)以小試實(shí)驗(yàn)作為指導(dǎo)；投加點(diǎn)一般設(shè)置在總出水點(diǎn)，如深床濾池出水處，生物濾池出水處，也可以設(shè)置在二沉池的出水處，并設(shè)置專門的清水池容納消毒后的水體，現(xiàn)階段，次鈉消毒多用在有深度處理的水廠，而沒有深度處理的水廠由于執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)較低，較少使用。
由于次鈉也是屬于氯類消毒劑，其消毒機(jī)理也和氯氣一樣，所以副產(chǎn)物基本也和氯氣一樣，主要會(huì)產(chǎn)生一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、三鹵甲烷、三溴甲烷等等，產(chǎn)生計(jì)量和投加量成正比例關(guān)系，但是值得注意的是，次鈉產(chǎn)生這些消毒副產(chǎn)物的量要比氯氣要少得多，所以相對氯氣來水，次鈉消毒又是較為安全的，需要主要的是，次鈉消毒還會(huì)產(chǎn)生二氧化氯消毒特有的消毒副產(chǎn)物，氯酸鹽及亞氯酸鹽，主要原因其實(shí)和次鈉本身沒有太大關(guān)系，主要還是由于久置后分解反應(yīng)和歧化反應(yīng)產(chǎn)生，其產(chǎn)生機(jī)理為：
分解反應(yīng)：2NaC1O=2NaC1+O2
歧化反應(yīng)：3NaC1O=2NaC1+NaC1O3
反應(yīng)過程中實(shí)際上氯酸鹽是亞氯酸鹽進(jìn)一步氧化得到，這里就不多論述了。
影響消毒效果的主要有PH、水溫、接觸時(shí)間、濁度、加氯量幾項(xiàng)，加氯量很好理解，投加量越大消毒效果越好，但給水中需要考慮出水的性狀及副產(chǎn)物，所以投加量不宜過大，而渾濁度也好理解，水中雜質(zhì)越多，消耗的加氯量越大，所以投加點(diǎn)一般放在濾后的原因就在于此。而PH主要影響的是次鈉水解后生成次氯酸的多少，一般PH越高效果越差，一般不宜超過7.5，接觸時(shí)間前文已有論述，此處不再論述；水溫主要體現(xiàn)在影響余氯的損耗上，水溫越高余氯的損耗速度越快，但水溫越高殺毒效果也越好，此項(xiàng)一般不需特別調(diào)整，大部分地區(qū)的常溫即可。
2、氧化助凝、除藻及除鐵錳的作用
氯類消毒劑由于強(qiáng)氧化性，幾乎都有助凝的作用，助凝作用在給水中用的較多，在污水中使用的較少。含藻類原水是我國常見的原水類型，藻類本身及其代謝產(chǎn)物帶負(fù)電荷不容易被混凝去除，同時(shí)也會(huì)于水中的金屬離子絡(luò)合穿透濾池影響出水水質(zhì)，而且藻類吸附力極強(qiáng)，會(huì)粘附在濾池表面影響過濾效果，縮短濾池壽命，而加氯對藻類有抑制和滅除作用，從而改善后期混凝效果。從實(shí)際上來看，無論是氯氣還是次鈉，對藻類的去除效果還是比較有限的，比臭氧及高錳酸鉀要弱，而且由于投加量有限制，所以在高藻類的地區(qū)建議還是以高錳酸鉀或者臭氧結(jié)合氣浮去除藻類。次鈉還有一個(gè)作用就是氧化鐵錳類物質(zhì)起到后去絮凝沉淀去除的作用，但是實(shí)際上和藻類一樣，次鈉氧化鐵錳的能力很弱，而且對PH的要求比較高，比他哥們二氧化氯要弱很多，所以在錳鐵超標(biāo)的地方建議采用高錳酸鉀預(yù)氧化去除鐵錳。
3、脫色及漂白的作用
次鈉的脫色作用主要是由于其有氧化性的作用，一般需要和混凝沉淀合用，次鈉的脫色作用主要也是展現(xiàn)在對有色物質(zhì)的氧化上，比如對將水中鐵從二價(jià)氧化為三價(jià)，然后通過混凝將三價(jià)鐵沉淀下來，完成水體脫色，或者將水體中一些帶顏色的有機(jī)物氧化后混凝沉淀下來，起到脫色的作用。
而次鈉的漂白作用還是比較強(qiáng)的，筆者有幸在安裝次鈉設(shè)備的時(shí)候黃色襯衣被碰到，結(jié)果一大塊變成了不倫不類的黃白色，其基本作用機(jī)理很簡單：
HClO =HCl+{O}
其中的新生態(tài)氧氣，具有很強(qiáng)的氧化性，能將不少有機(jī)染料發(fā)生作用，起到漂白的作用。
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