飲用水消毒是給水處理中一道重要的工藝,其作用旨在消除水中致病微生物,防止通過飲用水傳播疾病。我國生活飲用水衛(wèi)生新標(biāo)準(zhǔn)（GB5749－2006）頒布，指標(biāo)由原標(biāo)準(zhǔn)的35項(xiàng)增至106項(xiàng)，并對原標(biāo)準(zhǔn)35項(xiàng)指標(biāo)中的8項(xiàng)進(jìn)行了修訂，其中增加了對消毒副產(chǎn)物溴酸鹽、亞氯酸鹽、氯酸鹽、氯化氰、三鹵甲烷、二氯甲烷、三溴甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、二氯乙酸、三氯乙酸、甲醛、三氯乙醛等的限值；并修訂四氯化碳的限值為2ug/L，對飲用水消毒提出了更高的要求。目前，在給水處理中常用的消毒方式主要有液氯、二氧化氯消毒法、臭氧消毒法、紫外線消毒法等。液氯以其消毒效果好、投資和運(yùn)行成本低、技術(shù)工藝成熟等優(yōu)勢在給水處理中得到大規(guī)模的應(yīng)用[1]，但是近年來由于人們對于氯氣運(yùn)輸、存儲方面的不安全以及氯消毒副產(chǎn)物的擔(dān)心[2,3]，特別是在水廠的運(yùn)行管理過程中，需要經(jīng)常進(jìn)行漏氯演練、安全審批及運(yùn)行管理等繁瑣的工作，液氯消毒成本不斷提高，目前大型城市自來水廠紛紛逐步限制液氯的使用，尋求更加安全有效的消毒劑[4]。

次氯酸鈉溶液是一種用途極為廣泛的廣譜殺菌滅藻的強(qiáng)氧化劑，殺菌效力同氯氣相當(dāng)；同其他消毒劑相比較，次氯酸鈉液能與水任意比互溶，徹底解決了像氯氣、二氧化氯、臭氧等氣體消毒劑所存在的難溶于水而不易做到準(zhǔn)確投加的技術(shù)困難，消除了液氯、二氧化氯、臭氧等藥劑時(shí)常具有的跑、泄、漏、毒等安全隱患；同時(shí)易于儲存，易分解、無殘留、對人體無毒無害，是一種較為理想的消毒方式[5]。因此近年來，國內(nèi)越來越多的自來水廠改用安全性較高、投加設(shè)備簡單的次氯酸鈉消毒方式[6-8]。本文介紹了次氯酸鈉消毒原理、制備、次氯酸鈉消毒影響因素、在國內(nèi)外給水消毒的應(yīng)用現(xiàn)狀,為推廣次氯酸鈉在飲用水消毒方面運(yùn)用提供參考。

1. 次氯酸的消毒機(jī)理

次氯酸鈉的有效消毒成分與氯消毒的有效成分相同，均為水解產(chǎn)生的次氯酸（HOCl）,HOCl為很小的中性分子，不僅可作用于細(xì)胞壁、病毒外殼，而且次氯酸分子小，不帶電荷，還可滲透入菌(病毒)體內(nèi)，與菌(病毒)體蛋白、核酸和酶等有機(jī)高分子發(fā)生氧化反應(yīng)，從而殺死病原微生物，OCl-雖亦具有殺菌能力，但是帶有負(fù)電，難于接近帶負(fù)電的細(xì)菌表面，殺菌能力比HOCl差得多[9]。生產(chǎn)實(shí)踐表明，pH值越低則消毒作用越強(qiáng)，證明HOCl是消毒的主要因素。其次，次氯酸會進(jìn)一步分解形成新生態(tài)氧［O］，新生態(tài)氧的極強(qiáng)氧化性使菌體和病毒上的蛋白質(zhì)等物質(zhì)變性，從而致死病源微生物[10]。同時(shí)次氯酸鈉溶液中含有的氯通過與細(xì)胞膜蛋白質(zhì)結(jié)合，形成氮氯化合物，從而干擾細(xì)胞的代謝，最后引起細(xì)菌的死亡；最后，次氯酸水解產(chǎn)生的氯離子還能顯著改變細(xì)菌和病原體的滲透壓，使其細(xì)胞喪失活性。一般認(rèn)為次氯酸的氧化作用是其消毒的主要機(jī)理。

次氯酸鈉水解過程可用化學(xué)方程式簡單表示如下:

NaClO+ H2O → HClO+ NaOH
HClO → HCl + [O]

HOCl與細(xì)菌胞內(nèi)有機(jī)物的反應(yīng)可以簡化為

R-NH-R+HOCl→R2NCl+H2O

2. 次氯酸鈉消毒的優(yōu)缺點(diǎn)

次氯酸鈉殺菌效力同氯氣相當(dāng)，屬于真正高效、廣譜、安全的強(qiáng)力滅菌藥劑。其優(yōu)點(diǎn)主要有：1.投加準(zhǔn)確，與氯氣相比，達(dá)到出廠水余氯含量，使用次氯酸鈉溶液消耗相對較少。由于氯氣在投加于水中時(shí)未能全部溶解，需要考慮一定的過量系數(shù)，投加同樣量時(shí)次氯酸鈉與水的親和力好，能與水任意比互溶，效果比投加氯氣要好，而且操作安全，使用方便；2.次氯酸鈉消毒的管網(wǎng)余氯衰減要比氯氣消毒游離余氯衰減略慢，主要是次氯酸鈉在水中的水解要比氯氣慢，且呈堿性，更具有持續(xù)的消毒能力；3.與氯氣消毒相比，次氯酸鈉安全風(fēng)險(xiǎn)較低，不存在泄露危害人體生命安全等問題，不產(chǎn)生有毒、有害副產(chǎn)物，有研究表明，次氯酸鈉消毒時(shí)出廠水中二氯乙酸（DCAA）低于液氯消毒，而三氯乙酸（TCAA）二者基本相當(dāng)。次氯酸鈉消毒時(shí)出廠水中三鹵甲烷（THMs）低于液氯，四氯化碳（CCl4）二者基本相當(dāng)。總體，次氯酸鈉消毒副產(chǎn)物量低于液氯。4.次氯酸鈉也不會象氯氣同水反應(yīng)會最后形成鹽酸那樣，對金屬管道構(gòu)成嚴(yán)重腐蝕。同時(shí)便于運(yùn)輸，原料易得。

但其亦有以下缺不足：使用成本較氯氣高（含設(shè)備投入）缺乏適合于飲用水使用的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，成品次氯酸鈉的質(zhì)量難于控制，若非現(xiàn)場發(fā)生，運(yùn)輸量顯著增加（一般質(zhì)量濃度為10%）；可能存在無機(jī)副產(chǎn)物氯酸鹽（ClO3-）問題。ClO-發(fā)生歧化反應(yīng)生成：3ClO-→ClO3-+2Cl-

此反應(yīng)共分為兩步：

 2ClO-→ClO2-+2Cl-    和   ClO2- +ClO-→ClO3-+Cl-

當(dāng)次氯酸鈉溶液中CLO-的含量越高（也就是次氯酸鈉溶液的有效氯濃度），CLO-發(fā)生歧化反應(yīng)的數(shù)量就越多，較高濃度的成品次氯酸鈉溶液存放時(shí)間越長，CLO-發(fā)生歧化反應(yīng)的數(shù)量也會越多。

采用氫氧化鈉吸收氯氣生產(chǎn)次氯酸鈉的過程中，如果溫度控制不當(dāng)，也可能產(chǎn)生氯酸鹽。

國家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）對CLO3-（氯酸根）的限值是0.7ppm，在全國水質(zhì)抽樣過程中，因?yàn)槭褂贸善犯邼舛却温人徕c溶液作為消毒的水廠發(fā)生氯酸根超標(biāo)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。