二氧化氯介绍


 

 

 

一、概况: 
   
二氧化氯灭菌消毒剂经美国食品药物管理局(FDA)和美国环境保护(EPA)的长期科学试验和反复论证,考验了ClO2对饮用水的处理效果后,被确认为是医疗卫生、食品加工中的消毒灭菌、食品(肉类、水产品、果蔬)的防腐、保鲜、环境、饮水和工业循环及污水处理等方面杀菌、清毒、除臭的理想药剂,是国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品。

    二氧化氯作为一个强氧化剂,它还具有除藻、剥泥、防腐、抗霉、保鲜、除臭、氯化及漂白等多方面的功能,用途十分广泛。

    二氧化氯性质活泼,不易贮存和运输,目前国内外饮水消毒使用二氧化氯都采用现场制备的方式,能现场制备二氧化氯的装置叫做二氧化氯发生器。通常水厂使用的二氧化氯发生器都采用化学反应的原理进行制备,根据采用原料的不同,可分为亚氯酸钠工艺和氯酸钠工艺。               
   
二氧化氯发生器,其发生方法有化学法和电解法两大类。电解法二氧化氯发生器的缺点在于耗电大,运行费用高,产生的二氧化氯含量低,故障率高等,因此已逐渐被市场淘汰。目前市场上主要是化学法二氧化氯发生器,按其生产工艺不同分为复合型二氧化氯发生器和高纯型二氧化氯发生器。复合型二氧化氯发生器,运行成本较低,适合大规模给排水系统使用,例如:自来水厂、污水处理厂、医院污水及工业循环水处理等。纯二氧化氯发生器、稳定性二氧化氯水溶液,适用于生产工艺对二氧化氯溶液的纯度要求较高,且用量不大,经济效益较高的场合使用,如:纤维的漂白;矿泉水、啤酒厂、饮料厂、食品厂的消毒处理等。复合型,以氯酸钠和盐酸为原料,采用负压多级反应工艺,生产以二氧化氯为主,氯气为辅的复合消毒液,由供料系统、反应系统、控制系统、吸收系统、反应液自动处理系统、安全系统组成。

二、灭菌性能:
  
二氧化氯是国际上公认的含氯消毒剂中唯一的高效消毒灭菌剂,它可以杀灭一切微生物,        包括细菌繁殖体,细菌芽孢,真菌,分枝杆菌和病毒等。二氧化氯对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力,可有效地氧化细胞内含巯基的酶,还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。
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高效、强力。 在常用消毒剂中,相同时间内到同样的杀菌效果所需的ClO2浓度是最低的。对杀灭异养菌所需的ClO2浓度仅为Cl212ClO2对地表水中大肠杆菌杀灭效果比Cl25倍以上。二氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强。
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快速、持久。 二氧化氯溶于水后,基本不与水发生化学反应,也不以二聚或多聚状态存在。它在水中的扩散速度与渗透能力都比氯快,特别在低浓度时更突出。当细菌浓度在105~106个/mL时,0.5ppmClO2作用5分钟后即可杀灭99%以上的异养菌;而0.5ppmCl2的杀菌率最高只能达到75%,试验表明,0.5ppmClO212小时内对异养菌的杀灭率保持在99%以上,作用时间长达24小时杀菌率才下降为86.3%
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广谱、灭菌。 ClO2是一种广谱型消毒剂,对一切经水体传播的病原微生物均有很好的杀灭效果。二氧化氯除对一般细菌有杀死作用外,对芽孢、病毒、异养菌、铁细菌、硫酸盐还原和真菌等均有很好的杀灭作用,且不易产生抗药性,尤其是对伤寒,甲肝、乙肝、脊髓灰质炎及艾滋病毒等也有良好的杀灭和抑制效果。ClO2对病毒的灭活比O3Cl2更有效。低剂量的二氧化氯还具有很强的杀蠕虫效果。
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无毒、无刺激。 急性经口毒性试验表明,二氧化氯消毒灭菌剂属实际无毒级产品,积累性试验结论为弱蓄积性物质。用其消毒的水体不会对口腔粘膜、皮膜和头皮产生损伤,其在急性毒性和遗传毒理学上都是绝对安全的。
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安全、广泛。 二氧化氯不与水体中的有机物作用生成三卤甲烷等致癌物质,对高等动物细胞、精子及染色体无致癌、致畸、致突变作用。ClO2对还原性阴、阳离子和氧化效果以去毒为主(H2SSOS2-、CN-、Mn2+),对有机物的氧化降解以含氧基因的小分子化合物为主,这些产物到目前的研究为止,均证明是无毒害用的,并且ClO2使用剂量是低,因此用ClO2消毒十分安全,无残留毒性。其安全性是被世界卫生组织(WHO)定为AI级。

三、优点:
 二氧化氯在作为饮用水消毒剂时与氯气相比有以下优点:
  1、稳定:二氧化氯以分子状态存在于水中,不水解,不会与氨生成氯氨,它在PH值很宽的范围内都有极强的杀菌作用,对病菌和孢子的杀灭作用也优于氯气。
  2、二氧化氯对三卤甲烷(THMS)的控制
  三卤甲烷(THMS)是指氯消毒后在水中产生的氯仿和其他氯化和溴化有机衍生物,对动物有致癌作用。美国国家环保局(USAPA)规定引水中三卤甲烷总量应低于0.1mg/L。我国生活饮用水卫生标准(GB5749-85)规定饮用水中三氯甲烷含量不得超过60ug/L。二氧化氯用于饮用水消毒可降低氯仿97%,一溴二氯甲烷降低95%——98%;四氯化碳可降低89%
  3、对味和溴的控制
  地表水常常含有酚类,当用氯气处理时,会产生氯酚,导致水中含有味和溴。二氧化氯与酚的产物是苯醌,没有氯酚产生。在碱性条件下,二氧化氯能把金属铁和锰离子迅速氧化形成不溶性的化合物而沉淀。
  4、对藻类的控制
  二氧化氯对叶绿素的吡咯环有一定的亲和性,与之反应,生成无嗅无味的产物。氧化叶绿素后,植物的新陈代谢终止,使新的蛋白质的合成中断。另外,藻类产生气味的物质经二氧化氯氧化后也可以无嗅无味。
   
鉴于二氧化氯在水处理中的诸多优点,建设部《城市供水行业2000年技术进步发展规划》中推荐使用二氧化氯为饮用水首选消毒剂。
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物理性质:
  二氧化氯的分子式为CLO2,是一种随温度升高颜色由黄绿色到橙色的气体,具有与氯气相似的刺激性气味。沸点11,凝固点-59,临界点153。纯二氧化氯的液体与气体性质极不稳定,在空气中二氧化氯浓度超过10%时就有很高的爆炸性。易溶于水,常温下(25)、1.1×104pa分压下,溶解度为8/升。
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化学性质:
  二氧化氯的化学性质非常活泼,一般在酸性条件下具有很强的氧化性,仅次于臭氧。

7 光解反应:
  二氧化氯对光较敏感,见光易发生分解,即使在黑暗条件下每天仍有2-10%的离解率。且日常贮存时应避光保存,并采取现场发生(激活),现场使用。
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二氧化氯的消毒性能
  与其它常用消毒剂相比,其杀菌效果是:臭氧>二氧化氯>>氯氨;其稳定性是:氯氨>二氧化氯>>臭氧。综合而言,二氧化氯性能最好。
  与其它消毒剂相比具有五大优点:
   二氧化氯不与腐殖酸等天然有机物反应形成三卤甲烷等致癌物质。
   在水中不发生水解、始终以分子状态存在,不与氨氮反应,其杀菌效果不受PH值影响。
   能有效去除水中藻类、酚类物质。
   能杀死其它氯系列消毒剂难以杀死的病毒和孢子等。
   水中持续杀菌能力强。

 

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