摘要：次氯酸钠作为一种多功能的化学物质，在给水处理、排水工程以及其他多个领域中得到了广泛的应用，在水处理中常用作消毒、杀菌、助凝、洗膜等等。本文从次氯酸钠的基本化学性质及其作用机制入手，对次氯酸钠的各个方面进行探讨。

关键词：水处理；次氯酸钠；性质；作用；制备；储存；投加

一、次氯酸钠的性质

次氯酸钠，是一种无机化合物，化学式为NaClO，具有强氧化性，易溶于水，溶于醇。固态次氯酸钠为白色粉末，一般工业品是无色或淡黄色液体，有效氯含量在10%-12%，具有刺激气味。此外在《危险化学品名录》中规定：次氯酸钠溶液[含有效氯＞5%]属危险化学品，CAS号：7681-52-9。

二、次氯酸钠的作用

（1）消毒的作用

次氯酸钠消毒机理主要为以下两种：
其一是次氯酸钠在水中水解成次氯酸，而后次氯酸分解生成新生态氧，生态氧的极强氧化性使菌体和病毒的蛋白质变性，从而使病源微生物致死：
NaC1O+H2O=NaOH+HC1O
HClO=HCl+{O}
其二是次氯酸不仅可与细胞壁发生作用，且因分子小，不带电荷所以可以侵入细胞内与蛋白质发生氧化作用，破坏其磷酸脱氢酶，使得其糖代谢失调死亡：
R-NH-R+HC1O=RNC+H2O

次氯酸钠消毒剂的投加量应根据消毒对象、水质情况、污染程度以及所需达到的消毒效果来确定。通常情况下，给水工程消毒加药量为1-3mg/l；中水工程消毒加药量为5-10mg/l；医院污水消毒一级处理出水加药量为30-50mg/l，二级出水加药量为15-25mg/l；游泳池消毒加药量为15-20mg/l。具体加药量应根据实际情况进行调整。
 

（2）氧化助凝、除藻及除铁锰的作用

氯类消毒剂因其强氧化性特性，普遍具备助凝效果。具体而言，次氯酸钠的氧化助凝功能，主要通过氧化水中有机物，使之转化为易于絮凝的形态，进而提升后续处理单元的工作效率。然而，该助凝作用在给水处理中应用较多，而在污水处理中的使用则相对较少。

针对含藻类原水，次氯酸钠具备除藻作用，能够破坏藻类细胞壁，抑制其生长。但实际上，其对藻类的去除成效相对有限。此外，次氯酸钠还具备氧化铁锰类物质的能力，可起到后续絮凝沉淀去除的作用。然而，与除藻效果类似，其对铁锰的氧化能力较弱，且对pH值的要求较高。

（3）脱色及漂白的作用

次氯酸钠的脱色及漂白作用主要依赖于其氧化性能，一般需要和混凝沉淀合用，能有效分解水中的色素和有机物，比如对将水中铁从二价氧化为三价，然后通过混凝将三价铁沉淀下来，完成水体脱色，或者将水体中一些带颜色的有机物氧化后混凝沉淀下来，起到脱色的作用。然而，这一作用同样受PH值影响，过低或过高的PH值都会降低其脱色效能。

（4）膜清洗的作用

膜污染是国内外迄今为止未很好解决的技术难题，而微生物及其代谢产物是膜处理过程中产生膜污染的重要因素。在膜系统中，次氯酸钠可有效的去除膜表面的有机和无机污染物，以保持膜的通透性和处理效率。

次氯酸钠清洗主要通过氧化、杀菌、分解和去除污染物等作用，有效清洗和维护膜系统，保证其正常运行和处理效率。在实际操作中，需要根据具体的情况和要求合理选择次氯酸钠的浓度、清洗时间和方法，以达到最佳的清洗效果。

三、次氯酸钠的制备

工业上大规模制取次氯酸钠的化学反应为：
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO +H2O
其成品次氯酸钠有效氯含量在10%-13%，成品次氯酸钠遵循中华人民共和国国家标准：次氯酸钠(GB 19106-2013)要求。
此外，还可通过电解稀食盐水的办法制取次氯酸钠，其工作原理为：
NaCl+H2O→NaClO+H2↑
电极反应：
阳极：2Cl--2e→Cl2
阴极：2H++2e→H2
溶液反应：2NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+H2O
电解法制取的次氯酸钠浓度一般为0.6%-0.9%，一般每生产1kg有效氯，消耗食盐量约3-4.5kg。
 

四、次氯酸钠的投加

投加量的确定应综合考虑原水水质、微生物污染程度、处理目标及经济成本等因素。通过实验室小试、中试及现场调试的科学流程，逐步优化，以得出最适宜的投加量。
次氯酸钠的投加方式包括连续投加、间歇投加及脉冲投加等多种模式。具体选择何种投加方式，需根据实际应用场景及需求进行全面而细致的考量。
次氯酸钠的消毒效果受pH值的影响颇为显著。在酸性环境下，次氯酸钠能够展现出最佳的消毒效果。因此，在投加次氯酸钠的过程中，需密切监控并合理调控水体的pH值，以保障消毒效果的最大化。

次氯酸钠投加到水体后，需经历一定的时间以充分混合并发生反应，从而达到预期的消毒目标。在实际操作中，可通过优化混合器设计、调整水流速度及精确设置投加点位置等措施，来确保次氯酸钠与水体的充分混合及有效反应。

为确保次氯酸钠投加工艺的稳定性和有效性，可建立完善的监测体系，对投加量、水质指标（例如余氯含量、细菌总数等）进行实时监测，并根据监测结果进行及时的反馈与调整。
 

五、次氯酸钠的储存

次氯酸钠作为一种化学物质，在固态或溶液形态下均不宜长期储存，并且其储存条件需严格控制在避光和低温的环境中。在电解法生产次氯酸钠溶液的过程中，推荐采用即时生产即时使用的策略，以减少储存时间。在温度低于30℃的条件下，次氯酸钠溶液中有效氯的日损失量介于0.1-0.15mg/l之间；而当环境温度超过30℃时，有效氯的日损失量可增加至0.3-0.7mg/l。鉴于此，若需保持一定量的次氯酸钠储备以备不时之需，建议在夏季的储存时间不超过24小时，而冬季则不宜超过一周。

六、结语

次氯酸钠作为一种重要的化学消毒剂，在水处理及其他领域发挥着不可替代的作用。掌握其主要特性并科学合理地控制投加工艺，对于保障水质安全、提升消毒效率具有重要意义。未来，随着科学技术的不断进步和环保要求的日益提高，次氯酸钠的投加工艺将不断优化完善，以更好地适应各种复杂多变的应用场景和需求。