二氧化氯的性質(zhì)及作用

1、二氧化氯的性質(zhì)及作用一、二氧化氯的性質(zhì)二氧化氯是由漢費萊戴維先生于1811 年發(fā)現(xiàn)的。1843 年時米隆用鹽酸將氯酸鉀酸化獲得了一種黃綠色氣體，并將這一氣體吸收在堿性溶液里獲得了亞氯酸鹽( 以及氯酸鹽) ，而米隆沒有將這種氣體作為二氧化氯識別。1811 年 Garzaralli-Thumlackh鑒別出這種氣體是二氧化氯和氯氣的混合物。二氧化氯為黃紅色氣體，帶有一種辛辣氣味，在空氣中的體積濃度超過10%時便有爆炸性，但在水溶液中則無危險性。比重為3.09 克 / 升(11) ，熔點- 59.5，沸點9.9 ( 壓力為731mmHg時的沸點) 。在20和30mmHg壓力下，二氧化氯在水中的溶解度

2、為2.9 克/ 升。在水中能被光分解，與氨不起反應(yīng)。對人體有刺激，當(dāng)大氣中二氧化氯含量為 14mg/L 時，就可使人覺察； 45mg/L 時，明顯地刺激呼吸道。二氧化氯的揮發(fā)性較大，稍一曝氣即從溶液中逸出。溫度升高、曝光或與有機質(zhì)相接觸，會發(fā)生爆炸。因此，在實際應(yīng)用中，二氧化氯須避光保存，一般情況下，現(xiàn)場制備，現(xiàn)場使用。二、二氧化氯的作用1、二氧化氯殺滅病菌和病毒的作用二氧化氯是一種廣譜型的消毒劑，它對水中的病原微生物，包括病毒、細(xì)菌芽孢、配水管網(wǎng)中的異養(yǎng)菌、硫酸鹽還原菌及真菌等均有很高的殺滅作用。二氧化氯能在 pH 值很寬的范圍內(nèi)殺滅大腸桿菌， 其殺滅效果與溫度 T 有關(guān)，是溫度（ 1/T

3、）的函數(shù)，這一優(yōu)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(kuò)散速度較氯快，所以在低濃度時較氯更為有效。二氧化氯對孢子的殺滅作用比氯強，對水中的放線菌、野生菌種、孢子體等均有較好的殺滅作用。2、二氧化氯的氧化作用2.1二氧化氯對錳的氧化二氧化氯能夠把二價錳氧化成四價錳，使之形成不溶于水的二氧化錳(MnO2) ，即：2+H+-2ClO +5Mn +6HO=5MnO+12 +2Cl222通過氧化，二氧化氯對錳的去除率為69% 81%，而氯對錳的去除率僅為25%，一般二氧化氯的投加量為 5.0mg/L 。2.2二氧化氯對鐵的氧化二氧化氯同樣也能夠把二價的鐵氧化成三價的鐵，形

4、成氫氧化鐵沉淀，即：ClO2+5Fe(HCO3) 2+13H2O2-+=5Fe(OH)3+10CO3+Cl +21H通過氧化，二氧化氯對鐵的去除率為78% 95%，而氯對鐵的去除率僅為50%左右，一般二氧化氯的投加量為 2.0mg/L 。2.3二氧化氯對硫化物的氧化2-2-) ，即：二氧化氯在 pH 值 5 9 的區(qū)間內(nèi)，很快將硫化物 (S) 氧化成硫酸鹽 (SO422-24 2-+8ClO +5S +4HO=5SO +8Cl+8H當(dāng)二氧化氯的投加量為 3.0mg/L 時，硫的去除率為81%。2.4二氧化氯對氰化物的氧化二氧化氯可以將氰化物氧化成二氧化碳和氮，即：-2ClO2+2CN=2CO+

5、N2+2Cl當(dāng)氰化物的濃度為3.0mg/L ，二氧化氯的投加量為5.0mg/L ，其氰化物的去除率一般都大于85%。2.5二氧化氯對苯酚的氧化二氧化氯對苯酚的氧化去除效果隨著二氧化氯投加量的增加而提高( 它對苯酚的去除率明顯優(yōu)于液氯) 。當(dāng)源水中苯酚濃度為 2.0mg/L 加 5mg/L 二氧化氯時， 苯酚的去除率一般大于 85%。傳統(tǒng)的氯消毒隨著液氯投加量的增加，氯代酚的量隨之增加，而投加二氧化氯時，則基本上不形成氯代酚。2.6二氧化氯對有機物的氧化二氧化氯對有機物的的氧化降解，與氯所不同的最大特點是，它不會生成有機氯代物。二氧化氯可以控制三鹵甲烷(THMS) 的形成，減少總有機鹵的生成。眾

6、所周知，三鹵甲烷的前驅(qū)物質(zhì)通常有以下3 類：一類是天然大分子有機物，如腐殖酸、灰黃霉酸等；另一類是小分子有機物，如酸類化合物、苯胺、苯醌、氨基酸等多種有機物；第三類是藻類及代謝產(chǎn)物。我們知道，黃腐酸是腐殖質(zhì)的主要組成物質(zhì)，腐殖質(zhì)里黃腐酸(FA) 的含量高達(dá)90%。通過研究和試驗表明，二氧化氯與黃腐酸幾乎不生成氯仿，而液氯與黃腐酸反應(yīng)，則會生成大量氯仿。而且，氯仿的生成量隨著液氯的投加量和水中腐殖質(zhì)含量的增加而增加。三、應(yīng)用范圍（水處理中）各種供水系統(tǒng)的消毒、除鐵、除錳、除味、脫色、滅藻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(huán)冷卻水殺菌、滅藻、剝離粘泥游泳池水、景觀用水消毒中水

7、回用中的消毒、除臭、脫色含氰、含酚廢水的無害化處理印染等行業(yè)污水的脫色漂白處理石油注井水的殺菌消毒、除垢四、二氧化氯與其它幾種消毒產(chǎn)品的比較（水處理中）在水處理中常用的消毒劑有液氯、臭氧、二氧化氯、氯胺和紫外線等，應(yīng)用較多的是液氯、臭氧和二氧化氯。目前在我國液氯仍然是水處理過程中應(yīng)用最多的消毒劑， 這主要是由于它應(yīng)用歷史長， 積累了豐富的運行管理數(shù)據(jù)，并且成本低、運輸方便、在管網(wǎng)中可保持一定的持續(xù)殺菌效果的原因。但隨著全球環(huán)境污染的加劇，在對一些遭受污染的水源進(jìn)行處理時，氯化處理常需投加過量的氯氣，研究證明這往往易生成大量的有機鹵化物（如三氯甲烷）而造成水體的二次污染。對人體的健康產(chǎn)生潛在的危

8、害。另外一些中小型水廠或污水處理廠采用氯氣消毒，不僅占地面積大，而且由于管理不善常產(chǎn)生一些人身傷害事故。因此，近年來各國都在研究替代氯氣進(jìn)行消毒的新一代消毒劑。臭氧是一種優(yōu)良的消毒劑，其殺菌效果好， 且一般無有害副產(chǎn)物生成。但目前臭氧發(fā)生裝置的產(chǎn)率通常較低，設(shè)備昂貴，安裝管理復(fù)雜，運行費用高，而且臭氧在水中溶解度低，衰減速度快，為保證管網(wǎng)內(nèi)持續(xù)的殺菌作用，必需和其它消毒方法協(xié)同進(jìn)行。紫外線消毒也是近來發(fā)展的一種新型消毒方法，它是通過對水體進(jìn)行紫外線輻射，將水中的有害菌殺死，同時不改變水的物理化學(xué)性質(zhì)，且不產(chǎn)生氣味和其它有害的鹵代甲烷等副產(chǎn)物，但該方法對消毒前的原水濁度要求較高，且必須保證一定的

9、水流厚度，當(dāng)水深較大時殺菌效果急劇下降。故現(xiàn)在只在純凈水等小型高標(biāo)準(zhǔn)水處理中應(yīng)用較廣。二氧化氯是一種強氧化劑和高效殺菌劑，自從美國尼亞加拉水廠最早將其作為消毒劑以來，在歐洲及美國得到廣泛應(yīng)用， 其綜合指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于其他消毒劑， 表一對幾種消毒劑的各項指標(biāo)作了一個綜合比較，通過對比可知，二氧化氯發(fā)生器無論在安裝、使用還是維護(hù)等方面都較其他消毒產(chǎn)品有很高的優(yōu)越性，隨著水源污染的日益加重及人們對水質(zhì)要求的日益提高，二氧化氯必將成為廣泛應(yīng)用的新一代消毒產(chǎn)品。在水處理中使用二氧化氯，主要有如下優(yōu)勢：（ 1）消毒效果好而且具有持續(xù)消毒、殺菌作用。（ 2）消毒效果不受氨的影響。（ 3）在堿性條件下，殺菌效果不受影響。（ 4）對病毒具有強力的殺滅作用。（ 5）對換熱管表面的生物膜具有剝離效果。（ 6）不會形成致癌物如鹵代烴。（ 7）具有脫色、助凝、除氰、除酚、除臭等多種功能。各種消毒劑的比較見下表：幾種消毒劑的比較項目液氯臭氧紫外線二氧化氯消毒效果較好很好一般很好除臭去味無作用好無作用好PH的影響很大小，不等無小水中的溶解度高低無很高THMs的形成極明顯當(dāng)溴存在時有無無水中的停留時間長短短長殺菌速度中等快快快等效條件所用的劑量較多較少少處理水量大