二氧化氯消毒机理及其消毒副产物控制

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二氧化氯消毒原理及其影响因素终极解答

二氧化氯消毒原理及其影响因素终极解答

二氧化氯消毒原理及其影响因素终极解答
二氧化氯是国际上公认的高效安全消毒剂,自从上世纪开始,二氧化氯就被广泛的运用在水处理行业中。

但是还有许多人不了解二氧化氯的消毒原理和影响因素,今天在这里给大家一次解决
二氧化氯的消毒原理
目前,二氧化氯对细胞壁有较好的穿透力和吸附力,能够穿过细胞壁到达细胞体内,直接将细胞内的含硫基丙氨酸、色氨酸、酪氨酸等氧化,从而导致细菌死亡。

另外,二氧化氯可快速地控制微生物蛋白质的合成。

因此二氧化氯除对一般细菌有杀死作用外,对牙袍、病毒、藻类、铁细菌、硫酸盐还原菌和真菌等均有很好的杀灭作用。

因此,二氧化氯的消毒原理在于它的强氧化性。

影响二氧化氯消毒效果的因素
影响二氧化氯杀菌消毒效果的因素主要有水温、pH值、污水水质及杀菌消毒剂与水的混合接触方式、微生物的类型等。

温度越高,同样杀菌消毒剂投加量情况下消毒效果会更好些。

而废水水质越复杂对杀菌消毒效果影响越大,水中含有较高浓度的有机污染时,杀菌消毒效果大大下降。

同时,不同杀菌消毒剂的效果受到微生物类型、性质、状态的影响。

以上就是关于二氧化氯消毒机理及其影响因素,希望能够帮到大家。

还有更多问题的可以给我留言哦。

二氧化氯及与次氯酸钠联用的消毒方式对消毒副产物的控制_吴思宇

二氧化氯及与次氯酸钠联用的消毒方式对消毒副产物的控制_吴思宇
2 Wu Siyu1 Lu Xiaoyan2 Liu Lijun2 Zhang Jinsong1,
Abstract Taking water from a reservoir in southern China as the research object to simulate water purification process. DBPs production were observed with ClO2 and NaClO adding in sequence of disinfectants and dosages ratio changed in the paper. The results show that ClO2 and NaClO added totally equal to 1. 8 mg / L can achieve the effect of sterilization but during ClO2 used alone
1 2 2 1 2
( 1. 广州大学土木工程学院, 广东广州
510006 2.
; 深圳市水务( 集团) 有限公司, 广东深圳
518031

模拟水厂净水工艺, 采用二氧化氯及与次氯酸钠联合消毒, 观察改变 摘 要 文中介绍了以我国南方某水库水为研究对象, 投加顺序、 投加点和投加比例后消毒副产物生成情况。结果表明, 二氧化氯和次氯酸钠在总投加量 1. 8 mg / L 条件下皆能达到 灭菌效果, 但单独使用二氧化氯消毒时亚氯酸盐超出国标限值。二氧化氯联合次氯酸钠消毒时, 亚氯酸盐浓度皆低于 0. 7 mg / L, 且氯代消毒副产物远低于国标限值。相同投加量下次氯酸钠 + 二氧化氯的投加顺序所生成的亚氯酸盐比二氧化 + 氯 次氯酸钠少 62. 8% 。分散两点投加与三点投加对控制亚氯酸盐效果不明显, 生成的亚氯酸盐与二氧化氯投加量有直接 关系。 关键词 二氧化氯 次氯酸钠 联合消毒 消毒副产物 亚氯酸盐 2016 ) 02 0038 05 中图分类号:TU991. 25 文献标识码:B 文章编号:1009 0177(

浅谈饮用水中二氧化氯消毒技术及其副产物影响

浅谈饮用水中二氧化氯消毒技术及其副产物影响

浅谈饮用水中二氧化氯消毒技术及其副产物影响作者:樊世俊陈永诚来源:《科学与财富》2018年第05期摘要:二氧化氯具有用量少、作用快、效率高等特点,被称为“第四代”广谱、高效、无污染的杀菌剂,对绝大多数细菌和病原微生物有极强的灭活效果,且不易产生抗药性,已被广泛应用于饮水消毒领域。

二氧化氯的消毒效果基本不受酸度的影响。

对细胞壁有较强的吸附能力和穿透能力,比一般的消毒剂更易进入微生物体内,在同等条件下它对微生物的灭活几率增加。

关键词:饮用水;二氧化氯;消毒;副产物微生物污染是饮用水安全的最大威胁,据研究资料表明[1],我国每年发生腹泻病约8.36亿人次,5岁以下儿童中,每28人有一个因轮状病毒腹泻就诊,每120人有一个因而住院治疗。

严格控制和预防饮用水微生物污染是保障饮用水安全的头等大事,为此,世界各国均采取有效的饮用水消毒措施来控制其微生物的污染,确保饮水流行病学安全。

饮用水消毒方法可分为物理消毒法和化学消毒法两大类。

物理消毒法包括煮沸、紫外线、超声波和超滤等方法;化学消毒法包括用氯、二氧化氯、臭氧、过氧化物、溴、碘以及某些金属离子(如银、铜等)进行消毒。

二氧化氯作为一种高效的饮用水消毒剂,已被广泛应用于饮水消毒领域。

从表1比较可以看出,二氧化氯是目前众多消毒技术中综合性能较好的一种消毒剂。

1 二氧化氯及消毒作用机理二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,具有与氯极相似的刺激性气味,沸点11 oC,凝固点为-59 oC,性质活泼,具有强氧化性,在空气中极不稳定,其浓度达到10%就有爆炸的可能。

因此,在生产中采用空气或惰性气体来稀释空气中的ClO2,使其浓度低于10%。

二氧化氯易溶于水,溶解度约为氯气的5倍,在室温压力为4kPa下溶解度为2.9 g/L,二氧化氯水溶液浓度在10 g/L以下时基本没有爆炸的危险性。

在低温、密闭和避光保存条件下性质十分稳定。

二氧化氯在碱性溶液中会迅速发生歧化反应,生成亚氯酸根和氯酸根的混合物,轻度酸化即可抑制其歧化作用,进而提高其稳定性。

二氧化氯消毒原理

二氧化氯消毒原理

二氧化氯消毒原理二氧化氯是一种强氧化剂,具有广泛的消毒和杀菌作用。

它常用于饮用水、游泳池、医疗设备和食品加工等领域,可以有效地消除细菌、病毒、寄生虫和其他有害微生物。

二氧化氯消毒的原理主要包括氧化作用和破坏细胞膜。

首先,二氧化氯能够与细菌和病毒等微生物中的蛋白质和细胞膜结合,进而引发氧化反应。

在这个过程中,二氧化氯会释放出氧气,形成高氧环境,从而破坏微生物的代谢途径和酶系统,最终导致其死亡。

此外,二氧化氯还能直接氧化微生物体内的DNA,破坏其遗传物质,进一步使其失去生存和繁殖的能力。

其次,二氧化氯还能破坏微生物细胞膜。

细菌和病毒等微生物的细胞膜是保护组织结构、调节物质交换的重要组成部分。

二氧化氯通过与细胞膜中的脂质物质反应,破坏其完整性,导致细胞内容物泄漏,进而破坏微生物的正常功能。

此外,二氧化氯还能与细胞膜中的乙酰胆碱等化学成分反应,阻断神经递质传导,引发细胞死亡。

此外,二氧化氯还可以通过活性氧的生成来发挥其消毒作用。

在消毒过程中,二氧化氯会与水分子反应,释放出活性氧种类,如氢氧根离子、超氧阴离子和羟基自由基等。

这些活性氧种类具有强氧化性,能够进一步杀灭微生物和破坏其细胞结构。

综上所述,二氧化氯消毒原理主要包括氧化作用、破坏细胞膜以及活性氧的生成。

通过这些机制的协同作用,二氧化氯能够高效地抑制和杀灭各种微生物,保持水质的安全和卫生。

在实际应用中,二氧化氯的消毒效果受多个因素的影响,包括浓度、接触时间、水质条件等。

因此,在使用二氧化氯进行消毒时,需要根据具体情况进行合理的剂量和处理时间的选择,并且定期监测消毒效果,确保其达到预期的消毒效果。

同时,也应注意二氧化氯的毒性和安全操作,避免对人体和环境造成不必要的伤害。

总之,二氧化氯作为一种有效的消毒剂,其原理主要包括氧化作用、破坏细胞膜和活性氧的生成。

通过这些机制的协同作用,二氧化氯能够高效地抑制和杀灭各种微生物,确保水质和环境的安全与卫生。

二氧化氯消毒机理

二氧化氯消毒机理

二氧化氯消毒机理
二氧化氯消毒机理是指利用二氧化氯(ClO2)分子对病原微生物进行杀灭的过程。

二氧化氯在水中时能够与水分子发生反应,产生次氯酸根离子(ClO-)和酸根离子(H+)。

次氯酸根离子具有很强的氧化能力,能够破坏细菌、病毒和其他微生物的细胞膜和细胞内组织,破坏其生命活动和繁殖能力,从而实现消毒的效果。

具体的消毒机理如下:
1. 二氧化氯分子进入细菌、病毒等微生物的细胞膜。

2. 二氧化氯分子与细胞内的含氨基酸和蛋白质发生反应,破坏细菌、病毒等微生物的细胞膜和细胞内组织结构。

3. 次氯酸根离子与微生物内部的酶系统和代谢过程发生反应,破坏微生物的代谢功能。

4. 次氯酸根离子通过氧化作用破坏细菌、病毒等微生物的DNA和RNA结构,阻断其遗传信息传递和复制能力。

5. 酸根离子对环境中的有机物进行氧化反应,从而破坏微生物的生存环境。

总之,二氧化氯通过产生次氯酸根离子和酸根离子,对微生物的细胞膜、内部结构、代谢功能和遗传物质等进行破坏,从而实现消毒的效果。

二氧化氯消毒饮用水过程中消毒副产物的控制

二氧化氯消毒饮用水过程中消毒副产物的控制
es and it does no harm tohuman.So the detection of trihalomet hanes can be left out and cost,complex o perations Can besaved.The model for the inorganic by—products can be well pred icted by factor analysis.C102/TOC and C 102。has a good linear correlation coeff icient of 0.9902.Keywords:Chlorine dio xide;chlorine;Disinfection by-product s;Drinking water IV 硕士学位论文 目 录摘 要………………………………………………………………………………IABST RA T…………………………………………………………………………………………… …..III第一章绪 论………………………………………………………………………i 1.1 引 言……………………………………………………………………………………1 1.2饮用水常用消毒方 法…………………………………………………………………1 1.2.1液氯消 毒…………………………………………………………………………l 1.2.2氯 胺消毒…………………………………………………………………………l 1.2.3二氧化氯消毒…………………………………………………………………… 2 1.2.4臭氧消 毒…………………………………………………………………………2 1.2.5紫 外线消毒………………………………………………………………………3 1.3消 毒副产物……………………………………………………………………………3 1.3.1三卤甲烷(Trihalomethanes,THM s)……………………………………………..4 1.3.2卤乙酸(Haloa cetic acids,HAAs)………………………………………………..4 1.3.3无机副产物……………………………………………………………………… 5 1.4消毒副产物的影响因 素………………………………………………………………6 1.4.1有机前驱 物………………………………………………………………………6 1.4.2消毒 剂浓度………………………………………………………………………7 1.4.3 反应时间…………………………………………………………………………7 1.4.4 pH 值…………………………………………………………………………………………… 7 1.4.5温 度………………………………………………………………………………7 1.4.6溴离子…………………………………………………………………………… 8 1.5消毒副产物的形成与控 制……………………………………………………………8 1.5.1三卤甲烷的形

二氧化氯的消毒机理

二氧化氯的消毒机理

二氧化氯的消毒机理一、二氧化氯(ClO2)的主要技术特点1. 二氧化氯(ClO2)在污水处理中的技术特点我国城镇污水处理厂水污染物排放指标执行GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》,即出水粪大肠菌群小于104个/l。

目前我国城市污水处理厂采用的出水消毒工艺主要是液氯消毒,ClO2和紫外C消毒工艺正在推广之中。

实验表明ClO2在城市污水处理中具有以下特点:①强氧化性和广谱杀菌消毒效果。

不生成三氯甲烷(THMS)类等有毒副产物,具有后续氧化和杀灭作用,有效PH值范围3-9;②脱色和除臭作用;③微絮凝作用。

且对水中Fe2+、Mn2+有很好的去除效果。

可见ClO2是现代城市污水处理厂较为理想的消毒剂。

2、ClO2有爆炸性,必须现场制备立即使用。

市场技术成熟,工艺简单,成本较适合城市污水处理厂投入使用的ClO2发生器主要有用NaClO2+HCl和NaClO3+HCl为原料的两种化学法。

它们的工作原理为:①5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O②正反应:NaClO3+2HCl→ClO2+1/2Cl2+NaCl+ H2O副反应:NaClO3+6HCl→3Cl2+2NaCl+ 3H2O二、二氧化氯的消毒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并且这些细菌不会产生抗药性。

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。

1、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Cl2的1/2。

ClO2对地表水中大肠杆菌杀灭效果比Cl2高5倍以上。

二氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强。

2、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。

二氧化氯(ClO2)在饮用水处理中的应用

二氧化氯(ClO2)在饮用水处理中的应用

二氧化氯(ClO2)在饮用水处理中的应用摘要:消毒通常是传统饮用水处理工艺关键一步,从而保证了水质的安全可靠。

加入到水中消毒剂可以从根本上消除或是抑制传播水生疾病的病菌,就目前来说,氯气(cl2)以及次氯酸盐(clo-)是给水处理工业当中最常见的消毒剂。

由于认识到加氯消毒副产品的危害,现在研究人员越来越多的把目光投向了其他的替代消毒剂。

主要从水处理替代消毒剂二氧化氯(clo2)的制造,氧化方式,消毒效率以及副产物等方面进行论述。

关键词:饮用水处理、消毒、二氧化氯(clo2)、ph值1 二氧化氯(clo2)消毒1.1简介。

二氧化氯是一种含氯的中性化合物,由于其在化学反应中的单电子转移能力,二氧化氯通常在水消毒的过程中被用作高效率的氧化剂,氧化还原反应后的产物为亚氯酸根离子(clo2-)。

亚氯酸盐与亚氯酸根离子之间的电离平衡常数相对较小,这也与次氯酸(hocl)与其共轭碱对之间的电离平衡关系有着很大的不同,次氯酸的电离平衡反应多发生在中性的ph范围内,这就决定了在饮用水的应用范围内,水中的主要成分还是次氯酸根离子(clo-)。

根据werdehoff 和singer的研究,在使用二氧化氯进行给水消毒的过程中,大约有0%到70%的二氧化氯被转化成亚氯酸根离子(clo2-),还有30%左右的clo2被转化成氯酸根离子(clo3-)或氯离子(cl-)。

由于其超强的氧化能力,二氧化氯通常被用作初级或是二级消毒剂,并在对水中的气、味控制;含氯消毒副产品的消除;铁、锰离子的氧化,颜色调节以及硫化物和酚类物质的去处方面有着广泛的应用。

作为一种应用水处理中的替代消毒剂,二氧化氯对于病毒,细菌等微生物的抑制能力要超出氯气和氯氨类消毒剂。

1.2二氧化氯的制取。

因为二氧化氯具有较强的膨胀性并且在压力下容易发生爆炸,因此二氧化氯不可以被压缩或是简单的以气态的形式储存。

通常的情况下,二氧化氯多数是在现场制取。

在给水消毒的应用过程中,二氧化氯可以通过利用亚氯酸盐(如naclo2)分别与氯气(cl2)、次氯酸(hocl)或是盐酸(hcl)直接反应而生成二氧化氯。

二氧化氯基本知识及操作规程

二氧化氯基本知识及操作规程

《净水工基础知识》已出版九年,随着新工艺,新技术采用,水质标准的提高及原水微污染的日趋严重,原有内容不适应当前生产的实际需求,应适当增加二氧化氯有机物、藻类等相关内容,中引水厂增补了部分内容,由于编写水平有限,不妥和错误请各位指正。

二氧化氯一、性质:(一)物理性质:①、二氧化氯ClO2摩尔质量为67.453g/mol是在自然界中完全或几乎完全以单体游离原子团整体存在的少数化合物之一。

ClO2熔点-59℃,沸点11℃。

常温下是黄绿色或橘红色气体,ClO2蒸气在外观和味道上酷似氯气,有窒息性臭味,当溶液中ClO2浓度高于30%或空气中大于10%,易发生低水平爆炸,在有机蒸气条件下,这种爆炸可能变得强烈。

②、二氧化氯不稳定、受热或遇光易分解成氧和氯。

③、二氧化氯气体易溶于水,其溶解度约是Cl2的5倍,溶解中形成黄绿色的溶液,具有与Cl2近似的辛辣的刺激性气味。

(二)化学性质:①、二氧化氯系一强氧化剂,其有效氯是氯气的2.6倍,与很多物质都能发生强烈反应,二氧化氯腐蚀性很强。

②、二氧化氯能与很多无机和有机污染物发生氧化反应其中包括铁、锰、硫化物、氰化物和含氮化物等无机物以及酚类、有机硫化物、多环芳烃、胺类、不饱和化合物、醇醛和碳水化物以及氨基酸和农药等有机物反应。

③、在2-30℃内测定亚硝酸盐和4-甲基酚的阿累尼乌斯图给出了很好的线性关系,每升高1℃其表现速率常数分别增加4%和7%。

二、二氧化氯的消毒机理及特性二氧化氯对微生物的灭活机理:先进入微生物体内,然后破坏微生物体内的酶和蛋白质以达到灭活微生物的目的,但二氧化氯时细胞壁有较强的吸附和穿透能力,特别是在低浓度时更加突出。

二氧化氯主要通过两种机理灭活微生物,(一)、是二氧化氯与微生物体内的生物分子反应。

(二)是二氧化氯影响微生物的生理功能。

三、影响二氧化氯消毒效果的因素1、水温:与液氯消毒相似,温度越高,二氧化氯的杀菌效力越大。

在同等条件下,当体系温度从20℃降到10℃时,二氧化氯对隐孢子虫的灭活效率降低了4%。

饮用水二氧化氯消毒生成消毒副产物的研究与控制进展

饮用水二氧化氯消毒生成消毒副产物的研究与控制进展
ClO2 及其主要消毒副产物的检测技术决定了 ClO2 在饮水消毒中的推广使用,因此建 立简单、快速、高灵敏度的 ClO2 、ClO2—和 ClO3—的测定方法具有重要意义[18]。
4. 二氧化氯消毒副产物的去除方法
去除二氧化氯的消毒副产物,应从两个方面去考虑:一是从源头上尽量避免消毒副产物 的形成;二是对生成的无机副产物,进行有效的去除。
资料表明[12],亚氯酸盐和氯酸盐存在健康危害。世界卫生组织指出,亚氯酸盐属于生
成高铁血红蛋白的化合物,可导致高铁血红蛋白和溶血性贫血。美国、加拿大的研究资料显
示氯酸盐可诱发神经、心血管和呼吸道中毒、甲状腺损害、贫血等症状,降低精子的数量和
活力。因此,采用二氧化氯消毒饮水时,要严格控制其副产物的生成。
Review on characteristics and control of haloamides in drinking water treatment
LI Mian, XU Bin, XIA Sheng-ji, GAO Nai-yun, LI Da-peng, TIAN Fu-xiang (State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, Tongji University, Key Laboratory of Yangtze
Aquatic Environment, Ministry of Education, Shanghai ,200092)
Abstract: As the replacement of chlorine, chlorine dioxide with its unique advantages is widely used in water disinfection, but its disinfection by-products produced a significant threat to human health, and aroused widespread concern. The chlorine dioxide disinfection by-products including organic and inorganic by-products ,which mainly composed of inorganic by-products chlorite (ClO2—) and chlorate (ClO3—) . This paper reviews the formation reasons and influencing factors, as well as the control methods.

二氧化氯的消毒原理

二氧化氯的消毒原理

二氧化氯的消毒原理
二氧化氯是一种常用的消毒剂,其消毒原理主要与其化学结构以及反应性质有关。

下面将详细介绍二氧化氯的消毒原理。

1. 氧化性消毒作用:二氧化氯分子中含有高活性氧原子,能够与微生物细胞内的蛋白质、核酸和酶等生物分子发生氧化反应,破坏其生物活性和结构,从而造成微生物的死亡。

这种氧化作用可以有效地杀灭各种病原菌、细菌、病毒和寄生虫等微生物。

2. 断链反应:二氧化氯能够与微生物细胞内的蛋白质、核酸等生物分子发生断链反应,使其失去生物活性和功能,从而达到消毒的效果。

这种断链反应导致微生物细胞膜的破裂和细胞内容物的泄漏,最终导致微生物死亡。

3. 染色体蛋白质的影响:二氧化氯能够与微生物细胞内的染色体蛋白质相互作用,阻断其正常的DNA修复和复制过程,从
而抑制微生物的繁殖和增殖能力,达到消毒的效果。

需要注意的是,二氧化氯在水溶液中呈现出一定的稳定性,能够较长时间地释放氧化性活性物质,因此具有较好的消毒效果。

然而,在使用过程中仍需要注意适当的使用浓度和接触时间,以确保消毒效果和安全性。

净水厂二氧化氯使用中的问题及其消毒副产物的控制

净水厂二氧化氯使用中的问题及其消毒副产物的控制
科 技 论 坛
净水厂二氧化氯使用中的问限公 司, 广 东 深圳 5 1 8 0 3 1 ) 摘 要: 二氧化氯( C l O : ) 作为一种饮 用水消毒剂 , 可用于净水厂的 消毒或预 氧化 工艺。 依托净水厂 实际运行 经验 , 总结二氧化氯制备 、 投加 、 计量等使用 中存在的 问题 , 提 出控 制二氧化 氯使 用产生的亚氯酸盐( C l 0 和 氯 ̄ ( C l O . ) 等消毒副产物的策略 , 为二氧化氟消毒的 安 全 和 有 效 使 用提 供 借 鉴 。 关键词 : 二氧化氯 ; 消毒副产物 ; 控制 水体 , 增加消毒副产物的生成的风险; 而高 要求的提高,我国已开始加强对净水厂 产生的残液与产物一同进 入 消毒剂的使用 、 管理及其副产物的监控。二氧化氯( C I O ) 作为一种高效 纯二氧化氯发生器产生的残液也未经妥善处理直接排放,同样对水质 3 - 3 受投加过程、 计量反馈的影响。 二氧化氯 饮用水消毒剂, 与传统 的氯消毒技术相 比, 主要优点是消毒时不产生三 安全和环境安全造成威胁。 氯甲烷( T HMs ) 、 卤乙酸( HA A s ) 等氯化消毒副产物 , 此外还具有环境适 的投加量 、接触时间以及投加方式等也是影响二氧化氯消毒效果和消 应性强 ; 持续消毒时间长 ; 破坏氰化物 、 硫化物 、 铁、 锰酚类等污染物 以 毒副 产物生成的另一个重要因素。部分水厂没有二氧化氯气体的计量 及除酚嗅和异味的特 点。但是 , 与所有消毒剂一样 , 二氧化氯在净水过 设备 , 不具备准确计量二氧化氯投加量的能力, 而是通过原料氯酸钠投  ̄ -氧化氯投 程中也会产生副产物 , 特别是其无机副产物亚氯酸盐 、 氯酸盐对人体健 加量进行粗略估算。并通过检测出厂水中二氧化氯余量x 康的危害最大 。因此 , 为确保二氧化氯的使用安全, 我国颁布的《 生活饮 加量进行反馈控制。由此导致水厂对二氧化氯的控制能力滞后 , 不能及 用水卫生标准} ( G B 5 7 4 9 — 2 0 0 6 ) 中明确规定二氧化氯( C 1 0 2 ) /  ̄f - 水浓度 时适应原水水质变化对二氧化氯的需求 ,易造成出厂水二氧化氯及无 此外, 反馈控制二氧化氯投量也无法表征预氧化 在Q 1 0 . 8 a r g / L ; 管网末梢水浓度 I >0 . 0 2 mg / L ; 规定亚氯酸盐( C l 0 _ ) 和 机副产物超标的问题。 氯酸盐( C l 0 , _ ) 浓度 ≤n 7 m g 目前 , 深圳市部分中小型水厂将二氧化氯 工艺所消耗的二氧化氯 ,从而容易导致饮用水 中消毒剂不足或过量和 用作消毒或预处理。 本文探讨二氧化氯消毒对饮用水安全的影响 , 并提 由于二氧化氯投加量不足而产生的亚氯酸盐消毒副产物。 此外, 由于二 出规范 、 加强二氧化氯使用的监督和管理建议, 严格控制二氧化氯消毒 氧化氯见光易分解 ,粗放式的投加方式易导致二氧化氯有效利用率下 副产物亚氯酸盐( c l o  ̄ - ) 和氯酸盐( C 1 0 3 - ) 的浓度 , 为提高饮用水水质安全 降, 亚氯酸盐和氯酸盐的含量上升。3 . 4 受消毒副产物检测能力的影响。 提供借鉴。 消毒副产物检测的频率和准确度 , 各水厂主要采用清时捷 S - C L 5 0 1 检 1二 氧化 氯的 制备 测设备测定二氧化氯消毒副产物的含量 ,该方法的准确程度应定期校 由于二氧化氨 性质极不稳定 , 不便保存和运输 , 因此在使用时通常 验 。 用二氧化氯发生器现场制备二氧化氯。 经过近十年的发展, 二氧化氯化 4控制二氧化氯消毒副产物的建议与策略 学法发生器在以氯酸盐和盐酸为主要原料 的复合二氧化氯发生器的基 为控制二氧化氯无机消毒副产物的产生,保障二氧化氯消毒剂的 础上 , 又新增高纯二氧化氯发生器。与复合二氧化氯发生器相比, 高纯 安全使用, 主要从两个方面出发 : 一是从源头上尽量避免消毒副产物的 法二氧化氯发生器具有结构简单、 反应速率 陕、 原料转化率和二氧化氯 形成 ; 二是对已生成的无机副产物采用有效措施予以去除。出厂水 中次 收率高等 , 可有效降低氯酸盐等原料进入供水对饮用水安全造成 氯酸盐 、氯酸盐和余二氧化氯的主要来源是对二氧化氯发生器操作不 的威胁 。 规范和产物二氧化氯纯度低在消毒过程中伴随副反应 。 因此, 建议使用 2 二氧 化 氯消毒 副产 物的产 生 或备用二氧化氯的水厂可采用 以下措施保障二氧化氯的使用安全 : 二氧化氯消毒副产物来源主要分为两大类 :一类是被其氧化生成 4 . 1 根据不同的二氧化氯反应工艺 , 优化反应条件( 最佳浓度 、 酸度 、 的有机消毒副产物 ; 另一类是其本身被还原形成的无机消毒副产物。目 温度 、 压力等 ) , 提高原料的转化率 , 分离反应残液 , 避免未充分反应的 前对于有机副产物研究尚浅 , 但 已初步推断羟基 、 醛基 、 酚基等含氧官 氯酸根进入水体。4 . 2定期维护 、 检修使用 、 备用的二氧化氯发生器 , 保 能 团易被氧化成对 人体有害的酮、 醛或羰基类物质 。 而另一类无机消毒 障反应过程 的安全进行。4 . 3 有条件的水厂应增设二氧化氯流量计 , 精 副产物亚氯酸盐的形成和二氧化氯的消耗几乎是平行的,在消毒过程 确控制其投加量 ,根据水质变化睛况及时调整二氧化氯的投加量。4 4 中,大约有 7 ∞ 参与反应的二氧化氯立即以 c l 0 2 一 和氯化物的形式残 二氧化氯在水中见光易分解、 曝气易挥发 , 因此二氧化氯投加点应进行 留, 在水中 p H值较高或存在游离次氯酸的条件下形成 C I O 一 。C I O ;的 避光处理 , 避光时间控制在约 2 a r i n即可 , 建议各水厂在二氧化氯投加 毒性主要表现为氧化损伤 、 破坏血液中红细胞壁 , 而C I O 和C 1 0  ̄进入 点处设置避光区, 以保障二氧化氯的有效反应率, 降低由于二氧化氯 见 ^ 体后迅速转化为 c 1 O 对人 体健康造成影响 , 因此二氧化氯消毒过程 光分解所生成 的亚氯酸盐和氯酸盐。 前加二氧化氯预氧化 , 注意二氧化 中无机副产物的生成量及其浓度水平应予以控制,以降低二氧化氯消 氯投加时的避光处理 , 没有避光措施的水厂可改用管道投加 , 控制避光 毒潜在的水质安全风险。 反应时间在 1  ̄ 2 a r i n 。 4 . 5 定期校验亚氯酸盐和氯酸盐检测设备, 保证消 3影响消毒效果及产生消毒副产物的主要因素 毒副产物检测值 的准确。4 . 6 对于微污染水源, 可尽量提高消毒工艺之 为了确保二氧化氯的安全使用,降低消毒副产物对人体健康造成 前混凝 、 沉淀 、 砂滤工序的效率 , 降低水 中有机物的含量及有机副产物 的威胁 ,x C U  ̄I I 市部分以二氧化氯作为主要消毒剂或辅助消毒剂的水 前驱物的含量 。 4 . 7 对于已生成的无机消毒副产物( 亚氯酸盐和氯酸盐) 厂开展i 同 研。分析总结出净水厂实际运行中影响二氧化氯消毒效果和 可选用适合 的去除方法 , 目前主要指氧化还原法 , 主要包括硫化物 、 亚 消毒副产物的主要问题 。 铁还原法、 活性炭吸附以及臭氧氧化法等。 3 . 1 受微污染原水的影响。原水微污染 问题 日益严重, 各水厂原水 结 束语 水质并不理想, 有机物含量较高 , 污染物随季节 的波动较大 , 二氧化氯 建立在对使用二氧化氯消毒水厂充分调研 的基础上,全面总结在 消毒的有机副产物 的前驱物含量较高,由此增加二氧化氯消毒生成有 水厂实际运行中影 响二氧化氯消毒效果及消毒副产物产生的关键问 机消毒副产物的风险。 3 . 2 受制备过程、 残液处置不当的影响。 二氧化氯 题。针对问题, 提出优化制备条件、 规范投加过程、 科学计量、 减少消毒 发生器所采用的原料以及原料的浓度 、 反应工艺 、 所产 出的二氧化氯纯 副产物前驱物并开展消毒副产物去除的研究等控制建议。 度等, 均会影响的水中亚氯酸根和氯酸根浓度 。 二氧化氯发生设备的影 参考 文献 响, 现有设备对原料转化率和二氧化氯产率均无法准确计量 , 易出现由 【 1 】 尤作亮, 张金松. 二氧化氯消毒的控制标准及其发展趋势叨冲 国给水 于原料反应不充分造成二氧化氯纯度不够或原料氯酸盐进入水体的现  ̄ 2 0 0 3 , 1 9 ( 2 ) : 2 9 - 3 1 . 象, 造成无机消毒副产物氯酸盐和亚氯酸盐含量超标。此外 , 现有的二 I 2 I 黄君礼- 二氧化氯分析技术 北京: 中国环��

二氧化氯消毒原理

二氧化氯消毒原理

二氧化氯消毒原理二氧化氯(ClO2)是一种有效的消毒剂,广泛应用于水处理、食品加工、医疗保健、工业生产等领域。

二氧化氯的消毒原理是通过氧化反应破坏微生物的细胞膜和核酸等生物大分子结构,从而达到杀灭病菌的目的。

一、二氧化氯的制备方法二氧化氯可以通过多种方法制备,包括氯气浓缩法、酸性钠氯酸盐法、优化药剂法等。

其中,氯气浓缩法是最常用的制备方法,流程如下:1.将纯氯气和饱和氯化钠溶液混合成液态氯气。

2.将液态氯气加热至90℃以上,使其蒸汽化。

3.将气化的氯气与饱和氢氧化钠溶液混合,生成二氧化氯。

4.通过冷却、干燥等步骤收集制备好的二氧化氯。

二、二氧化氯的物理化学性质二氧化氯是一种黄绿色的气体,有较强的漂白、氧化和消毒作用。

在标准大气压下,二氧化氯的沸点为-59℃,熔点为-100℃。

它不溶于水,可溶于有机溶剂如甲醇、乙醇等。

二氧化氯的化学结构与臭氧有一定相似性,但抗氧化性更强,对有机物和无机物都有很高的氧化能力。

三、二氧化氯的消毒作用机理二氧化氯是一种高效的消毒剂,可杀死多种常见的病原微生物如大肠杆菌、沙门氏菌、霍乱弧菌等。

其消毒作用机理主要有以下几个方面:1.氧化剂作用:二氧化氯是一种强氧化剂,能够与无机物和有机物作用产生氧化反应。

这种氧化反应通过氧化微生物细胞内的营养物质,进而破坏微生物的细胞膜和核酸等生物大分子结构,最终导致细胞死亡。

2.破坏酶活性:二氧化氯能够破坏微生物细胞内的酶,从而干扰细胞内代谢过程,促进微生物死亡。

3.对蛋白质的作用:二氧化氯能够与微生物细胞内的蛋白质作用,导致其中的脱氨基酸和半胱氨酸等氨基酸被氧化成有毒的羧酸和苯乙醇衍生物,破坏蛋白质的结构和功能,最终导致微生物死亡。

四、二氧化氯的应用领域二氧化氯广泛应用于水处理、食品加工、医疗保健、工业生产等领域。

其中,水处理是二氧化氯应用最为广泛的领域。

二氧化氯可以用于消杀给水、工业用水、污水处理、泳池水处理等。

在食品加工领域,二氧化氯常用于食品消毒、保鲜、防腐等。

供水处理厂中消毒副产物的形成与控制

供水处理厂中消毒副产物的形成与控制

供水处理厂中消毒副产物的形成与控制随着城市化进程的加速和人口的快速增长,供水处理厂在保障居民饮用水安全方面发挥着重要的作用。

消毒是水处理过程中的关键步骤,常用的消毒方法包括氯气、次氯酸钠和二氧化氯等。

然而,消毒过程中产生的一些副产物对人体健康可能造成潜在风险。

本文将探讨供水处理厂中消毒副产物的形成与控制。

一、消毒副产物的形成原因消毒副产物的形成与消毒剂及水中的污染物质反应有关。

主要原因包括以下几点:1.溶解性有机物存在。

水中含有的有机物,如腐殖酸、脂肪酸等,与消毒剂反应会生成三卤甲烷、二卤甲烷等消毒副产物。

2.余氯与氨氮反应。

当供水中存在氨氮时,余氯与其反应会生成氯胺类消毒副产物,如三氯胺和二氯胺。

3.溶解性无机物存在。

水中含有的亚硝酸盐、硝酸盐和亚氯酸盐等,与余氯反应会生成亚硝酸亚氯胺、氯酸亚氯胺和三氯氮等消毒副产物。

二、消毒副产物的种类供水处理厂中会产生多种消毒副产物,常见的有以下几种:1.三卤甲烷类。

包括三氯甲烷、二氯甲烷等,具有潜在的致癌风险。

2.氯胺类。

包括三氯胺和二氯胺等,对人体的健康有一定的影响,如可能对肝脏和肾脏造成损伤。

3.亚硝酸类。

包括亚硝酸亚氯胺、氯酸亚氯胺和三氯氮等,对人体的健康可能导致多种健康问题,如致癌性和免疫抑制等。

三、消毒副产物的控制方法为了降低供水处理厂中消毒副产物对居民健康的潜在风险,采取以下控制方法十分重要:1.选择适宜的消毒剂。

不同的消毒剂产生的消毒副产物种类和浓度不同,可根据具体情况选择合适的消毒剂,如优先考虑使用二氧化氯替代氯气消毒。

2.加强水源的整治。

通过加强对水源的保护和监测,减少水中污染物质的含量,从根本上减少消毒副产物的形成。

3.优化消毒剂投加量。

合理确定消毒剂的投加量,避免过量使用,可以减少消毒副产物的形成。

4.采用有效的预处理工艺。

通过对水源进行预处理,如植物沉淀、活性炭吸附等,可以去除水中的有机物质和溶解性无机物,降低消毒副产物的形成。

5.提高供水的水质监测与调控能力。

二氧化氯的消毒机理

二氧化氯的消毒机理

二氧化氯的消毒机理二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,易溶于水,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。

二氧化氯作为一种强氧化剂,由于其在消毒杀菌、防腐除臭、保鲜及环境污染处理等方面的独特功能已受到国内外专家的广泛关注。

上世纪80年代中期,美国农业部和美国环保局确认ClO2可作为食品消毒剂和饮水杀菌剂,世界卫生组织则认为该物质具有无致癌、致畸性等特性,而被推荐为安全消毒剂中A1级产品。

目前,越来越多的欧洲等发达国家已把ClO2用作饮用水的消毒剂,并对ClO2在医疗卫生、水产品加工、果蔬保鲜及环境污水处理等方面进行广泛的应用研究.一、二氧化氯的消毒机理ClO2是一种刺激性气味的气体,其分子结构外层存在一个未成对电子——活泼自由基,具有很强氧化作用.它能迅速氧化、破坏病毒衣壳上蛋白质中的酪氨酸,抑制病毒的特异性吸附,阻止其对宿主细胞的感染。

ClO2与细菌及其它微生物蛋白质中的部分氨基酸发生氧化还原反应,使氨基酸分解破坏,进而控制微生物蛋白质合成,最终导致细菌死亡。

同时对细胞壁有较好吸附和透过性能,可有效地氧化细胞内含巯基的酶.除对一般细菌有杀死作用外,对芽孢、病毒、藻类和真菌等均有很好的杀灭作用.ClO2能较好地杀灭细菌、病毒、却不会对动植物机体产生损伤,原因在于细菌细胞结构与人体、植物体截然不同。

细菌属原核细胞生物,其大多数酶系统分布于细胞近表面,易受攻击;而动、植物多属真核细胞生物,其酶系统深入到细胞里的细胞器中而得到保护,因此,ClO2不易与它接触,不易伤害到它,此外,高等动、植物机体在受到外来物侵害时会自动产生对抗外来物质的保护系统,从而完全保证机体不受ClO2等的伤害.二、在食用菌生产领域的开发应用ClO2是新一代高效、安全、广谱杀菌的理想药剂,是替代其它药剂的最佳产品,北京必洁仕环保新技术开发有限责任公司把二氧化氯消毒剂引入食用菌的生产过程,与北京市农林科学院植保环保研究所合作进行了大量的研究实验,探索出了二氧化氯在食用菌接种室熏蒸消毒的有效方法,并得出了一系列准确数据。

二氧化氯消毒机理及其消毒副产物的控制

二氧化氯消毒机理及其消毒副产物的控制

二氧化氯消毒机理及其消毒副产物的控制作者:孙经坤来源:《科学与财富》2013年第07期摘要:主要介绍了二氧化氯消毒的机理,阐述了消毒工程中消毒副产物产生的原因,提出了控制消毒副产物产生的方法。

关键词:自来水消毒二氧化氯消毒机理消毒副产物当前,二氧化氯作为一种新型消毒剂越来越受到人们的重视。

研究表明,二氧化氯比氯气更优越,其特点为: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;在广泛的 pH 值范围内都具有良好的杀菌能力,尤其在碱性环境下杀菌效果不受影响;对病毒具有强力的杀灭作用;不会形成致癌物;具有强氧化能力,能脱色、助凝、除氰、除酚、除臭等。

因此,二氧化氯在国外水厂的应用已经普遍,国内对它的研究也在进一步深入。

本文主要介绍二氧化氯的消毒机理及其副产物的形成和控制。

1 二氧化氯的消毒机理1.1 二氧化氯的性质二氧化氯是由汉费莱·戴维先生于1811年发现的,在水处理中的应用始于 1944年,当时美国 Niagara Falls 水厂为控制水中由于藻类繁殖与酚污染所产生的气体,率先使用二氧化氯获得成功。

二氧化氯分子式为ClO2,常温下为橙黄色气体,带有一种辛辣气味,熔点-59.5℃、沸点9.9℃,当压力为 98.56 kPa时,易溶于水,但不和水起化学反应,在水中极易挥发,其水溶液呈黄绿色,敞开存放时能被光分解,在空气中的体积浓度超10%或水中浓度大于30%时具有爆炸性,因此不宜贮存,必须在现场边生产边使用;在密闭,避光条件下存放很稳定,若轻度酸化则更稳定;与氨不反应,对人体有刺激,当空气中二氧化氯含量为14 mg/L 时,一般就可察觉;当空气中二氧化氯含量为 45mg/L时,明显刺激人的呼吸道。

1.2 二氧化氯的氧化性质(1)二氧化氯对锰的氧化。

二氧化氯能够把二价锰氧化成四价锰,使之形成不溶于水的二氧化锰(MnO2),即:2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl-通过氧化,二氧化氯对锰的去除率为69%~81 %,而氯对锰的去除率仅为25%。

二氧化氯的消毒原理

二氧化氯的消毒原理

二氧化氯的消毒原理
二氧化氯是一种常用的消毒剂,其消毒原理主要是通过氯气的释放和氧化作用
来达到杀灭细菌、病毒和其他微生物的目的。

二氧化氯在水中溶解后会形成次氯酸和盐酸,这两种物质都具有强烈的氧化性,能够破坏微生物的细胞膜和蛋白质,从而达到消毒的效果。

首先,二氧化氯能够释放氯气,氯气是一种强氧化剂,具有很强的杀菌能力。

当二氧化氯与水接触时,会释放出氯气,氯气能够迅速氧化微生物的细胞膜和蛋白质,破坏其结构,导致微生物死亡。

此外,氯气还能与微生物的DNA和RNA发
生化学反应,阻断其生长和繁殖,从而达到消毒的效果。

其次,二氧化氯本身也具有一定的氧化性。

二氧化氯在水中会形成次氯酸和盐酸,其中次氯酸是一种强氧化剂,能够直接氧化微生物的细胞膜和蛋白质,使其失去活性。

盐酸则能够改变微生物的酸碱平衡,破坏其细胞内环境,导致微生物死亡。

此外,二氧化氯还具有一定的选择性。

相比于传统的氯气和次氯酸,二氧化氯
对人体和环境的刺激性更小,对水质的影响也更小。

因此,二氧化氯成为了很多场合的理想消毒剂,如饮用水消毒、游泳池消毒、食品加工消毒等。

总的来说,二氧化氯的消毒原理主要是通过释放氯气和产生次氯酸、盐酸等氧
化剂,破坏微生物的细胞结构和代谢过程,从而达到消毒的效果。

它具有杀菌效果强、消毒速度快、残留物少、对环境影响小等优点,因此在实际应用中得到了广泛的应用。

希望本文能够对二氧化氯的消毒原理有一个清晰的认识,以及对其在实际应用中的重要性有一个更深入的了解。

二氧化氯性质及杀菌机理

二氧化氯性质及杀菌机理

二氧化氯性质、特性与灭菌机制分子量为67.5 熔点-59℃,沸点:1 1 ℃物质状态:红黄色气体或黄绿色溶液pH 值:在水中形成酸性溶液气味:与氯及硝酸相似溶解度:极易溶于水,不与水反应★二氧化氯在水中以二氧化氯单体存在,不聚合生成ClO2气体,在20°C和4kpa压力下,溶解度为2.9g/1。

在水中不与有机物结合,不生成三卤甲烷类致癌物。

★二氧化氯分子是由1个氯原子和2个氧原子组成,共结合19个电子,外层轨域有一个未成对电子,具很强的氧化作用,遇到氧气可产生出生态氧,以强氧化力进行表面电子夺取,使病毒衣壳上的蛋白质酪氨酸断链,抑制病毒的特异性吸附,并与病毒蛋白质中的氨基酸发生反应,控制病毒蛋白质的合成,破坏病毒的酶系统,使病毒失去活性分解而死亡。

★二氧化氯虽可使病毒表面的蛋白质酪酸断链,但它对动植物机体并不会产生不良影响,而原理在于病菌是「原核细胞生物」,大多数的酶系分布于细胞膜表面,易遭受二氧化氯攻击,而动物及人是「真核细胞生物」酶系深入细胞质之中,不易遭受攻击。

(见上图)二氧化氯毒性研究试验对象实验内容二氧化氯、副产物的影响文献来源小白鼠饮用水内含ClO2100ppm;30天血象指标无变化,仅血球的平均容积、渗透力的脆弱性、葡萄糖-6-磷酸脱氢的活力和棘红细胞的数量有所增加。

王福玉常用饮水消毒剂的毒性问题。

消毒与灭菌1989;6(2):94。

小鼠饮含10.0mg/L以下二氧化氯的水无王福玉常用饮水消毒剂的毒性问题。

消毒与灭菌1989;6(2):94。

孕妇饮用二氧化氯处理水与胎儿早熟和新生儿体重偏低显着相关,而与黄疸、体质缺陷、胎儿与新生儿死亡等无关Tuthill RW,GiustiRA,Moore GS,et al.Healtheffects among newbornsafter prenatal exposure tochlorinedioxide-disinfected drinking water.Environ Health Perspect 1982;46:39.by-www.zugou 成年男性饮用加有5mg/L二氧化氯的水的人观察115天饮前和饮后血液和血清化学分析参数无明显差别Michael GE,MidayRK,Bercz JP,et al.Chlorinedioxide waterdisinfection:a propertiveepideiology study.ArchEnviron Healty1981;36(1):20.by-www.scl正常男性或葡萄糖脱氢酶缺陷者饮用含5mg/L二氧化氯的水未出现临床症状,生理上亦无变化。

二氧化氯消毒

二氧化氯消毒

一、二氧化氯基本性质二氧化氯分子量67.45,常温呈气态,水中溶解度为0.29%(22℃),沸点11℃,熔点-59%,二氧化氯以自由单体存在二氧化氯具有共轭共振结构,氯的3d轨道参与C―π键共轭。

液态二氧化氯极不稳定,光照,机械碰撞或接触有机物都会发生爆炸。

气态二氧化氯在空气中的含量高于10%时,易于爆炸。

1、二氧化氯的氧化性:二氧化氯的氯含量为35.45∕67.45=52.6%,ClO2中Cl为+4,再转变为-1,2ClO2+10Iˉ+8H+→2Clˉ+5I2+4H2O 二氧化氯实际有效活性含量为52.6%×5=263%,等于Cl2的2.63倍2、二氧化氯与水反应:二氧化氯在水溶液中离解常数(K)很小。

ClO2+H2O HClO2+H2ClO3K=(HClO2)*(H2ClO3)∕ClO2=1.2×10-7(at20℃)二氧化氯在水中基本上保持不离解的形式,二氧化氯溶液对光敏感即使在黑暗中,室温下每天离解率仍有2―4%,2℃时离解率可下降至1%以下。

3、二氧化氯与酚反应:二氧化氯与酚反应速度很快,生成物为无害的1、4–苯醌,而氯制剂可与酚生成氯酚(属致癌物质),由于环境污染日趋恶化,水中含酚量不断升高,即使天然地表水中酚的浓度也可达1ppm,大量氯制剂消毒中形成大量氯酚,不但严重危害人类健康,而且氯酚有很强的刺激味,1ppm浓度也能感觉,即使有少量的酚被氯化也会发生难闻的臭味。

ClO2不与酚反应产生氯酚,在水处理中有去除水中的异味的功能。

4、二氧化氯与烷、烃类反应:一般情况下二氧化氯不和烷类生成氯代烷,与绝大多数脂肪族和芳香族的烃不发生反应,而氯制剂的氯化作用可生成三氯甲烷类强致癌物质。

这就是二氧化氯被希望作为饮用水消毒的根本原因。

5、二氧化氯与氨、胺反应:氨与氯可生成氯氨,氯氨的杀菌效果微弱,氯氨的形成可大量消耗氯制剂,甚至在含氨量较高的合成氨、化肥等物质中,即使投入极大量的氯制剂也难以出现自由的游离氯,使水质中微生物及藻类大量繁殖。

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二氧化氯消毒机理及其消毒副产物的控制
摘要:主要介绍了二氧化氯消毒的机理,阐述了消毒工程中消毒副产物产生的原因,提出了控制消毒副产物产生的方法。

关键词:自来水消毒二氧化氯消毒机理消毒副产物
当前,二氧化氯作为一种新型消毒剂越来越受到人们的重视。

研究表明,二氧化氯比氯气更优越,其特点为: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;在广泛的 ph 值范围内都具有良好的杀菌能力,尤其在碱性环境下杀菌效果不受影响;对病毒具有强力的杀灭作用;不会形成致癌物;具有强氧化能力,能脱色、助凝、除氰、除酚、除臭等。

因此,二氧化氯在国外水厂的应用已经普遍,国内对它的研究也在进一步深入。

本文主要介绍二氧化氯的消毒机理及其副产物的形成和控制。

1 二氧化氯的消毒机理
1.1 二氧化氯的性质
二氧化氯是由汉费莱·戴维先生于1811年发现的,在水处理中的应用始于 1944年,当时美国 niagara falls 水厂为控制水中由于藻类繁殖与酚污染所产生的气体,率先使用二氧化氯获得成功。

二氧化氯分子式为clo2,常温下为橙黄色气体,带有一种辛辣气味,熔点-59.5℃、沸点9.9℃,当压力为 98.56 kpa时,易溶于水,但不和水起化学反应,在水中极易挥发,其水溶液呈黄绿色,敞开存放时能被光分解,在空气中的体积浓度超10%或水中浓度大于30%时具有爆炸性,因此不宜贮存,必须在现场边生产边使用;在密
闭,避光条件下存放很稳定,若轻度酸化则更稳定;与氨不反应,对人体有刺激,当空气中二氧化氯含量为14 mg/l 时,一般就可察觉;当空气中二氧化氯含量为 45mg/l时,明显刺激人的呼吸道。

1.2 二氧化氯的氧化性质
(1)二氧化氯对锰的氧化。

二氧化氯能够把二价锰氧化成四价锰,使之形成不溶于水的二氧化锰(mno2),即:
2clo2+5mn2++6h2o=5mno2+12h++2cl-通过氧化,二氧化氯对锰的去除率为69%~81 %,而氯对锰的去除率仅为25%。

一般二氧化氯的投加量为5.0mg/l。

(2)二氧化氯对铁的氧化。

二氧化氯同样也能够把二价的铁氧化成三价的铁,形成氢氧化铁沉淀,
即:clo2+5fe( hco3)2+13h2o=5fe( oh)3+10co32-+cl-+21h+ 通过氧化,二氧化氯对铁的去除率为78%~95%,而氯对铁的去除率仅为50%左右。

一般二氧化氯的投加量为2.0mg/l。

(3)二氧化氯对硫化物的氧化。

二氧化氯在ph值5~9的区间内,很快将硫化物(s2-)氧化成硫酸盐(so42-),即:
8clo2+5s2-+4h2o=5so42-+8cl-+8h+
当二氧化氯的投加量为3.0 mg/l 时,硫的去除率为81%。

(4)二氧化氯对氰化物的氧化。

二氧化氯可以将氰化物氧化成二氧化碳和氮,即:2clo2+2cn-=2co2+n2+2cl-
当氰化物的浓度为3.0mg/l,二氧化氯的投加量为5.0 mg/l,其氰化物的去除率一般都大于85%。

(5)二氧化氯对苯酚的氧化。

二氧化氯对苯酚的氧化去除效果随着二氧化氯投加量的增加而提高(它对苯酚的去除率明显优于液氯)。

当原水中苯酚浓度为 2.0 mg/l,加5mg/l二氧化氯时,苯酚的去除率一般大于85%。

传统的氯消毒随着液氯投加量的增加,氯代酚的量随之增加,而投加二氧化氯时,则基本上不形成氯代酚。

(6)二氧化氯对有机物的氧化。

二氧化氯对有机物的氧化降解与氯所不同的最大特点是,它不会生成有机氯代物。

二氧化氯可以控制三卤甲烷(thm)的形成,减少总有机卤的生成。

众所周知,三卤甲烷的前驱物质通常有以下3类:一类是天然大分子有机物,如腐植酸、灰黄霉酸等;另一类是小分子有机物,如酸类化合物、苯胺、苯醌、氨基酸等多种有机物;第三类是藻类及代谢产物。

黄腐酸是腐殖质的主要组成物质,腐殖质里黄腐酸(fa)的含量高达 90%。

通过研究和试验表明,二氧化氯与黄腐酸几乎不生成氯仿,而液氯与黄腐酸反应则会生成大量氯仿,而且,氯仿的生成量随着液氯的投加量和水中腐殖质含量的增加而增加;间苯二酚是黄腐酸中最多、最基本的部分,一般用它代表黄腐酸来说明二氧化氯和氯的作用机理。

2 二氧化氯消毒副产物的产生及危害
二氧化氯消毒副产物主要包括两部分:一部分是被其氧化而生成的有机副产物;另一部分是本身被还原而生成的无机副产物。

二氧化氯有机副产物种类和数量与水体的水质情况、ph 值等条件和二氧化氯的投加量密切相关,主要包括一些酮、醛或羰基类的物
质。

近年来,在二氧化氯消毒后的水体中曾检出乙醛、乙二醛,这两种物质被联合国卫生组织认定为可疑致癌物,其余大部分有机副产物的毒理学意义尚不清楚。

目前研究较多的是二氧化氯的无机副产物,这主要是二氧化氯自身被还原产生的,主要包括亚氯酸根( clo2-)和氯酸根( clo3-),其毒理学影响较大。

clo2-能引起动物的溶血性贫血和变性血红蛋白血癌,可能会抑制血清甲状腺素的作用,引起胎儿小脑重量下降、神经行为作用迟缓或细胞数下降;还可能造成婴儿大脑重量下降,神经系统作用迟缓或皮肤增生。

动物实验证明,只有在接触高浓度二氧化氯及歧化产物亚氯酸盐时,才会产生不利影响;低剂量接触一般不会影响其健康。

例如:有人用小白鼠做实验,饮用含亚氯酸盐100 mg/l 的水,可使它们的血红蛋白含量明显减少;饮用含量为10mg/l的水就未引起这种变化。

让大鼠长期饮用含二氧化氯10mg/l的水,两年后也未检查出对动物健康有害的结果。

美国环保局在1994年经修订过的建议中规定:出厂水中clo2不得超过0.8 mg/l,clo2-不得超过1.0mg/l。

3 二氧化氯消毒副产物的控制
3.1 加强饮用水中消毒副产物的监测
长期以来我国在饮用水卫生监测方面执行 gb5749—85的35项标准,其中仅对氯仿、四氯化碳这两种氯化消毒副产物进行了规定。

而美国环保局在1994年经修订过的建议中就规定:出厂水中 clo2不得超过0.8mg/l,clo2-不得超过1.0 mg/l。

因此我国应尽快制
定新的饮用水卫生标准,以加强水中 clo2-, clo3-的监测。

所以,我们要加强对饮用水中消毒副产物的监测。

3.2 降低水体有机前体物的含量
能引起二氧化氯消毒副产物的有机前体物主要包括酮、醛和一些羰基类物质。

我们可以通过加强混凝沉淀和过滤、颗粒活性炭(gac)吸附、膜法过滤或生物降解去除前体物,也可以在氧化剂的作用下转化前体物,如臭氧氧化或其他深度氧化工业。

3.3 采用二氧化氯与氯共同作用的消毒方式
二氧化氯与氯气协同作用可以较好地抑制处理后水中三卤甲烷
等氯化致癌物的生成。

其原因为:二氧化氯较氯活泼,可优先于氯与有机物发生氧化分解反应,然后由氯气来保证处理后水中的余氯,抑制水中微生物的繁殖再生,并可减少 clo2-的产生。

岳舜琳在《二氧化氯及其在给水中的应用》一文中指出:当加氯
0.5mg/l,二氧化氯2.5mg/l 时,总三卤甲烷<0.1μg/l,总三卤甲烷去除率100 %。

同济大学环境医学研究所王家珍在《二氧化氯消毒降低饮用水致突变性的研究》中对 cl2,clo2,clo2+cl2,o3在使用中的灭菌效果及三卤甲烷的生成情况进行了对比实验,结论为:综合考虑其他因素如经济、毒副作用等,自来水厂以应用“二氧化氯+氯气”的联合消毒代替单一氯或单一二氧化氯消毒为宜。

参考文献
[1]王丽.水中二氧化氯及其副产物亚氯酸盐和氯酸盐毒理学研究.哈尔滨建筑大学博士学位论文,1999.1
[2] 王丽,李绍锋.二氧化氯与氯混合消毒副产物生成的研究.第二届二氧化氯及水处理技术国际研讨会论文集,2003.11。

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