水處理(lǐ)中二氧化氯的性質(zhì)及作(zuò)用(yòng)

一、二氧化氯的性質(zhì)

     二氧化氯是由漢費萊-戴偉先生于1811年發現的。1843年時米隆用(yòng)鹽酸将氯酸鉀酸化獲得了一種黃綠色氣體(tǐ)，并将這一氣體(tǐ)吸收在堿性溶液裏獲得了亞氯酸鹽（以及氯酸鹽），而米隆沒有将這種氣體(tǐ)作(zuò)為(wèi)二氧化氯識别。1811年Garzaralli-Thumlackh鑒别出這種氣體(tǐ)是二氧化氯和氯氣的混合物(wù)。

     二氧化氯為(wèi)黃紅色氣體(tǐ)，帶有一種辛辣氣味，在空氣中的體(tǐ)積濃度超過10%時便有爆炸性，但在水溶液中則無危險性。比重為(wèi)3.09克/升（11℃），熔點-59.5℃，沸點9.9℃（壓力為(wèi)731mmHg時的沸點）。在20℃和30mmHg壓力下，二氧化氯在水中的溶解度為(wèi)2.9克/升。在水中能(néng)被光分(fēn)解，與氨不起反應。對人體(tǐ)有刺激，當大氣中二氧化氯含量為(wèi)14mg/L時，就可(kě)使人覺察；45mg/L時，明顯地刺激呼吸道。二氧化氯的揮發性較大，稍一曝氣即從溶液中溢出。溫度升高、曝光或與有機質(zhì)相接觸，會發生爆炸。因此，在實際應用(yòng)中，二氧化氯須避光保存，一般情況下，現場制備，現場使用(yòng)。

二、二氧化氯的作(zuò)用(yòng)

1、二氧化氯殺滅病菌和病毒的作(zuò)用(yòng)

     二氧化氯是一種光譜型的消毒劑，它對水中的病原微生物(wù)，包括病毒、細菌芽孢、配水管網中的異樣菌、硫酸鹽還原菌及真菌等均有很(hěn)高的殺滅作(zuò)用(yòng)。

     二氧化氯能(néng)在PH值很(hěn)寬的範圍内殺滅大腸杆菌，其殺滅效果與溫度T有關，是溫度（1/T）的函數，這一優點彌補了因溫度升高而使二氧化氯在水中溶解度降低的缺點。二氧化氯在水中的擴散速度較氯快，所以在低濃度時較氯更為(wèi)有效。二氧化氯對孢子的殺滅作(zuò)用(yòng)比氯強，對水中的放線(xiàn)菌、野生菌種、孢子體(tǐ)等均有較好的殺滅作(zuò)用(yòng)。

2、二氧化氯的氧化作(zuò)用(yòng)

●　二氧化氯對錳的氧化

●　二氧化氯對鐵的氧化

●　二氧化氯對硫化物(wù)的氧化

●　二氧化氯對氰化物(wù)的氧化

●　二氧化氯對苯酚的氧化

●　二氧化氯對有機物(wù)的氧化

3、二氧化氯的脫色作(zuò)用(yòng)

     二氧化氯具有較強的氧化作(zuò)用(yòng)，所以，有較好的脫色作(zuò)用(yòng)。例如江南太湖(hú)系某河流，在初春其原水色度為(wèi)17度，而傳統的水處理(lǐ)工藝，即反應、沉澱、過濾、液氯消毒隻能(néng)脫色4度，即達到14度，而當投加二氧化氯時，則色度有顯著降低，如當預投加二氧化氯0.5mg/L時，色度可(kě)降低至11度；當預投加二氧化氯1.0mg/L，色度可(kě)降低10度；當預投加二氧化氯1.5mg/L（或大于1.5mg/L）時，色度可(kě)降低至9度，也即傳統的水處理(lǐ)工藝，其脫色效率隻能(néng)達到23.5%，而二氧化氯對低色度的原水，其脫色效率可(kě)以達到47.0%。

4、二氧化氯的漂白作(zuò)用(yòng)

     在工業發達國(guó)家造紙工業中早已普遍使用(yòng)二氧化氯作(zuò)為(wèi)漂白劑。與用(yòng)漂白粉、氯氣相比，不僅提高了白度，防止了纖維強度降低，簡化了生産工藝，更重要的是排除了因使用(yòng)漂白粉、氯氣而産生遊離氯，緻使生成大量緻癌物(wù)的危害。漂白過程中還能(néng)殺滅微生物(wù)，有效地驅散紙漿中的粘液和無機沉澱物(wù)，從而消除紙漿中固體(tǐ)塊狀的形成，提高了紙張的質(zhì)量。

5、二氧化氯的滅藻作(zuò)用(yòng)

     二氧化氯對藻類的控制主要是因為(wèi)它對苯環非常類似，二氧化氯也同樣能(néng)作(zuò)用(yòng)于吡咯環。這樣，二氧化氯氧化葉綠素，植物(wù)新(xīn)陳代謝(xiè)終止，使得蛋白質(zhì)的合成中斷。這個反應結果對植物(wù)的損害在于原生質(zhì)脫水而帶來高滲的收縮（質(zhì)壁分(fēn)離），這是個不可(kě)逆的過程，導緻藻類死亡。

6、二氧化氯的除臭作(zuò)用(yòng)

     臭味往往是硫化物(wù)（如硫化铵、硫化氫、二甲基硫化物(wù)等）所緻，此外氨、乙胺、二甲胺等都能(néng)産生臭味。二氧化氯氣體(tǐ)與有臭味的含硫污染物(wù)接觸之後，因迅速發生氧化反應，轉變為(wèi)其它物(wù)質(zhì)，從而除去臭氣。因此，穩定性二氧化氯原液的稀釋品可(kě)用(yòng)于冰箱、室内空氣的除臭、滅菌等。對口臭、煙臭有潔爽口腔的作(zuò)用(yòng)。此外，國(guó)外也有制成用(yòng)于辦公室、汽車(chē)車(chē)廂等場所的空氣清潔、消毒、除臭的産品。

7、二氧化氯的保鮮作(zuò)用(yòng)

     據馬來西亞報道，經二氧化氯處理(lǐ)的雞肉在5℃以下，可(kě)有效地延長(cháng)貯藏期。40～60mg/L濃度的二氧化氯水溶液，五分(fēn)鍾浸漬時間能(néng)有效地控制家禽軀體(tǐ)微生物(wù)污染。對蝦在捕獲後，由于體(tǐ)内酪氨酸酶的作(zuò)用(yòng)，在48小(xiǎo)時後，蝦頭、腹和尾肢等部位即黑，而引起蝦整體(tǐ)變黑、變質(zhì)。但是使用(yòng)40mg/L二氧化氯水溶液對捕獲的對蝦浸泡10～20分(fēn)鍾，再用(yòng)20mg/L二氧化氯水溶液的冰塊保鮮，就能(néng)取得滿意的保鮮效果，對蝦不會變黑，并在7～10天的貯運期間仍保持原有的色、香、味。

     國(guó)外将二氧化氯水溶液用(yòng)于牛奶場的消毒。據美國(guó)亞利桑拿(ná)州DaveSheemway牛奶場的使用(yòng)結果，對奶牛的乳房、擠奶器、牛奶管道及貯罐，用(yòng)1000mg/L的二氧化氯水溶液進行消毒，結果與用(yòng)1%碘伏的消毒效果一緻。牛奶場的其它工具消毒可(kě)采用(yòng)40～80mg/L的二氧化氯溶液。食品加工設備、管道、貯罐、混合槽等先用(yòng)水及洗滌劑洗滌，再用(yòng)水沖洗幹淨，最後用(yòng)80mg/L活化的穩定性二氧化氯溶液浸泡約30分(fēn)鍾，用(yòng)淨水沖洗，即達到消毒目的。如放置過夜，則可(kě)用(yòng)10～20mg/L活化的穩定性二氧化氯溶液達到消毒目的。

三、二氧化氯的應用(yòng)範圍

● 各種供水系統的消毒、除鐵、除錳、除味、脫色

● 高樓供水的二次消毒

● 醫(yī)院污水消毒

● 市政污水消毒、脫色、除臭

● 循環冷卻水殺菌、滅藻、剝離、粘泥

● 遊泳池水、景觀用(yòng)水消毒

● 中水回用(yòng)中的消毒、除臭、脫色

● 含氰、含酚廢水的無害化處理(lǐ)

● 印染等行業污水的脫色漂白處理(lǐ)

● 石油注井水的殺菌消毒、除垢

四、二氧化氯與臭氧的比較

     臭氧是一種優良的消毒劑，其殺菌效果好，且一般無有害副産物(wù)生成。但目前臭氧發生裝(zhuāng)置的産率通常較低，設備昂貴，安(ān)裝(zhuāng)管理(lǐ)複雜，運行費用(yòng)高，而且臭氧在水中溶解度低，衰減速度快，為(wèi)保證管網内持續的殺菌作(zuò)用(yòng)，需和其它消毒方法協同進行。

     二氧化氯是一種強氧化劑和殺菌劑，自從美國(guó)尼壓加拉水長(cháng)早期将其作(zuò)為(wèi)消毒劑以來，在歐洲及美國(guó)得到廣泛應用(yòng)，其綜合指标遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于其他(tā)消毒劑，表裏對幾種消毒劑的各項指标作(zuò)了一個綜合比較，通過對比可(kě)知，二氧化氯發生器無論在安(ān)裝(zhuāng)、使用(yòng)還是維護等方面都較其他(tā)消毒産品有很(hěn)高的優越性，随着水源污染的日益加重及人們對水質(zhì)要求的日益提高，二氧化氯必将成為(wèi)廣泛應用(yòng)的新(xīn)一代消毒産品。

在水處理(lǐ)中使用(yòng)二氧化氯，主要有如下優勢：

⑴消毒效果好而且具有持續消毒、殺菌作(zuò)用(yòng)。

⑵消毒效果不受氨的影響。

⑶在堿性條件下，殺菌效果不受影響。

⑷對病毒具有殺滅作(zuò)用(yòng)。

⑸對換熱管表面的生物(wù)膜具有剝離效果。

⑹不會形成緻癌物(wù)如鹵代烴。

⑺具有脫色、助凝、除氫、除酚、除臭等多(duō)種功能(néng)