二氧化氯的性质及作用

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1、二氧化氯的性质及作用二氧化氯的性质及作用一、二氧化氯的性质 二氧化氯是由汉费莱-戴伟先生于 1811 年发现的。1843 年时米隆用盐酸将氯酸钾酸化获 得了一种黄绿色气体，并将这一气体吸收在碱性溶液里获得了亚氯酸盐（以及氯酸盐） ，而 米隆没有将这种气体作为二氧化氯识别。1811 年 Garzaralli-Thumlackh 鉴别出这种气体是二 氧化氯和氯气的混合物。 二氧化氯为黄红色气体，带有一种辛辣气味，在空气中的体积浓度超过 10%时便有爆炸 性，但在水溶液中则无危险性。比重为 3.09 克/升（11） ，熔点-59.5，沸点 9.9（压力 为 731mmHg 时的沸点） 。在 20和

2、30mmHg 压力下，二氧化氯在水中的溶解度为 2.9 克/升。 在水中能被光分解，与氨不起反应。对人体有刺激，当大气中二氧化氯含量为 14mg/L 时， 就可使人觉察；45mg/L 时，明显地刺激呼吸道。二氧化氯的挥发性较大，稍一曝气即从溶 液中溢出。温度升高、曝光或与有机质相接触，会发生爆炸。因此，在实际应用中，二氧化 氯须避光保存，一般情况下，现场制备，现场使用。 二、二氧化氯的作用 1、二氧化氯杀灭病菌和病毒的作用 二氧化氯是一种光谱型的消毒剂，它对水中的病原微生物，包括病毒、细菌芽孢、配水 管网中的异样菌、硫酸盐还原菌及真菌等均有很高的杀灭作用。 二氧化氯能在 PH 值很宽的范围内杀

3、灭大肠杆菌，其杀灭效果与温度 T 有关，是温度 （1/T）的函数，这一优点弥补了因温度升高而使二氧化氯在水中溶解度降低的缺点。二氧 化氯在水中的扩散速度较氯快，所以在低浓度时较氯更为有效。二氧化氯对孢子的杀灭作用 比氯强，对水中的放线菌、野生菌种、孢子体等均有较好的杀灭作用。 2、二氧化氯的氧化作用 二氧化氯对锰的氧化 二氧化氯对铁的氧化 二氧化氯对硫化物的氧化 二氧化氯对氰化物的氧化 二氧化氯对苯酚的氧化 二氧化氯对有机物的氧化 3、二氧化氯的脱色作用 二氧化氯具有较强的氧化作用，所以，有较好的脱色作用。例如江南太湖系某河流，在 初春其原水色度为 17 度，而传统的水处理工艺，即反应、沉淀、

4、过滤、液氯消毒只能脱色 4 度，即达到 14 度，而当投加二氧化氯时，则色度有显著降低，如当预投加二氧化氯 0.5mg/L 时，色度可降低至 11 度；当预投加二氧化氯 1.0mg/L，色度可降低 10 度；当预投 加二氧化氯 1.5mg/L（或大于 1.5mg/L）时，色度可降低至 9 度，也即传统的水处理工艺， 其脱色效率只能达到 23.5%，而二氧化氯对低色度的原水，其脱色效率可以达到 47.0%。 4、二氧化氯的漂白作用 在工业发达国家造纸工业中早已普遍使用二氧化氯作为漂白剂。与用漂白粉、氯气相比， 不仅提高了白度，防止了纤维强度降低，简化了生产工艺，更重要的是排除了因使用漂白粉、 氯

5、气而产生游离氯，致使生成大量致癌物的危害。漂白过程中还能杀灭微生物，有效地驱散 纸浆中的粘液和无机沉淀物，从而消除纸浆中固体块状的形成，提高了纸张的质量。 5、二氧化氯的灭藻作用 二氧化氯对藻类的控制主要是因为它对苯环非常类似，二氧化氯也同样能作用于吡咯环。 这样，二氧化氯氧化叶绿素，植物新陈代谢终止，使得蛋白质的合成中断。这个反应结果对 植物的损害在于原生质脱水而带来高渗的收缩（质壁分离） ，这是个不可逆的过程，导致藻 类死亡。6、二氧化氯的除臭作用 臭味往往是硫化物（如硫化铵、硫化氢、二甲基硫化物等）所致，此外氨、乙胺、二甲 胺等都能产生臭味。二氧化氯气体与有臭味的含硫污染物接触之后，因迅

6、速发生氧化反应， 转变为其它物质，从而除去臭气。因此，稳定性二氧化氯原液的稀释品可用于冰箱、室内空 气的除臭、灭菌等。对口臭、烟臭有洁爽口腔的作用。此外，国外也有制成用于办公室、汽 车车厢等场所的空气清洁、消毒、除臭的产品。 7、二氧化氯的保鲜作用 据马来西亚报道，经二氧化氯处理的鸡肉在 5以下，可有效地延长贮藏期。 4060mg/L 浓度的二氧化氯水溶液，五分钟浸渍时间能有效地控制家禽躯体微生物污染。 对虾在捕获后，由于体内酪氨酸酶的作用，在 48 小时后，虾头、腹和尾肢等部位即黑，而 引起虾整体变黑、变质。但是使用 40mg/L 二氧化氯水溶液对捕获的对虾浸泡 1020 分钟， 再用 20

7、mg/L 二氧化氯水溶液的冰块保鲜，就能取得满意的保鲜效果，对虾不会变黑，并在 710 天的贮运期间仍保持原有的色、香、味。 国外将二氧化氯水溶液用于牛奶场的消毒。据美国亚利桑拿州 DaveSheemway 牛奶场的 使用结果，对奶牛的乳房、挤奶器、牛奶管道及贮罐，用 1000mg/L 的二氧化氯水溶液进行 消毒，结果与用 1%碘伏的消毒效果一致。牛奶场的其它工具消毒可采用 4080mg/L 的二 氧化氯溶液。食品加工设备、管道、贮罐、混合槽等先用水及洗涤剂洗涤，再用水冲洗干净， 最后用 80mg/L 活化的稳定性二氧化氯溶液浸泡约 30 分钟，用净水冲洗，即达到消毒目的。 如放置过夜，则可用

8、 1020mg/L 活化的稳定性二氧化氯溶液达到消毒目的。 三、二氧化氯的应用范围 各种供水系统的消毒、除铁、除锰、除味、脱色 高楼供水的二次消毒 医院污水消毒 市政污水消毒、脱色、除臭 循环冷却水杀菌、灭藻、剥离、粘泥 游泳池水、景观用水消毒 中水回用中的消毒、除臭、脱色 含氰、含酚废水的无害化处理 印染等行业污水的脱色漂白处理 石油注井水的杀菌消毒、除垢 四、二氧化氯与其它几种消毒产品的比较 在水处理中常用的消毒剂有液氯、臭氧、二氧化氯、氯氨和紫外线等，应用较多的是液 氯、臭氧和二氧化氯。目前在我国液氯仍然是水处理过程中应用最多的消毒剂，这主要是由 于它应用历史长，积累了丰富的运行管理数据

9、，并且成本低、运输方便、在管网中可保持一 定的持续杀菌效果的原因。但随着全球环境污染的加剧，在对一些遭受污染的水源进行处理 时，氯化处理常需投加过量的氯气，研究证明这往往易生成大量的有机卤化物（如三氯甲烷） 而造成水体的二次污染。对人体的健康产生潜在的危害。另外一些中小型水厂或污水处理厂 采用氯气消毒，不仅占地面积大，而且由于管理不善常产生一些人身伤害事故。因此，今年 来各国都在研究替代氯气进行消毒的新一代消毒剂。 臭氧是一种优良的消毒剂，其杀菌效果好，且一般无有害副产物生成。但目前臭氧发生 装置的产率通常较低，设备昂贵，安装管理复杂，运行费用高，而且臭氧在水中溶解度低， 衰减速度快，为保证管

10、网内持续的杀菌作用，必需和其它消毒方法协同进行。紫外线消毒也 是近来发展的一种新型消毒方法，它是通过对水体进行紫外线辐射，将水中的有害菌杀死， 同时不改变水的物理化学性质，且不产生气味和其它有害的卤代甲烷等副产物，但该方法对 消毒前的原水浊度要求较高，且必须保证一定的水流厚度，当水深较大时杀菌效果急剧下降。 故现在只在纯净水等小型高标准水处理中应用较广。二氧化氯是一种强氧化剂和高效杀菌剂，自从美国尼压加拉水长最早将其作为消毒剂以 来，在欧洲及美国得到广泛应用，其综合指标远远好于其他消毒剂，表里对几种消毒剂的各 项指标作了一个综合比较，通过对比可知，二氧化氯发生器无论在安装、使用还是维护等方 面

11、都较其他消毒产品有很高的优越性，随着水源污染的日益加重及人们对水质要求的日益提 高，二氧化氯必将成为广泛应用的新一代消毒产品。 在水处理中使用二氧化氯，主要有如下优势： 消毒效果好而且具有持续消毒、杀菌作用。 消毒效果不受氨的影响。 在碱性条件下，杀菌效果不受影响。 对病毒具有强力的杀灭作用。 对换热管表面的生物膜具有剥离效果。 不会形成致癌物如卤代烃。 具有脱色、助凝、除氢、除酚、除臭等多种功能。 各种消毒剂的比较见下表： 几种消毒剂的比较 项 目液 氯臭 氧紫外线二氧化氯 消毒效果较好很好一般很好 除臭去味无作用好无作用好 PH 的影响很大小，不等无小 水中的溶解度高低无很高 THMs 的形成极明显当溴存在是有无无 水中的停留时间长短短长杀菌速度中等快快快 等效条件所用的剂量较多较少少 处理水量大较小小大 使用范围广水量较小时水量较小时， 悬浮物较少广除铁、锰效果不明显不明显很好 氨的影响很大无无无 原料易得易得 管理简便性较简便复杂较复杂简便 操作安全性不安全不安全安全 自动化程度一般较高较高高 投资低高较高高 设备安装简便复杂较复杂简便占地面积大大小小 维护工作量较小大较大小 电耗低高较高低 运行费用低高高低 维护费用