二氧化氯消毒机理及其消毒副产物的控制
二氧化氯消毒原理

二氧化氯消毒原理二氧化氯消毒是一种常用的消毒方式,广泛应用于水处理、食品加工、医疗卫生等领域。
二氧化氯(ClO2)是一种强氧化性气体,其消毒原理主要与其氧化作用有关。
下面将详细介绍二氧化氯消毒的原理。
首先,二氧化氯可以杀灭细菌、病毒和其他微生物,这是因为它能与微生物细胞的蛋白质、氨基酸、核酸等重要生物分子发生氧化反应,破坏其细胞膜和内部结构。
在水中,二氧化氯通过与水中的溶解氧和水分子发生反应,生成次氯酸(HClO)和次氯酸根离子(ClO-)。
次氯酸是一种具有强氧化性的化合物,对细菌和病毒具有杀灭作用。
其次,二氧化氯还能通过氧化反应去除水中的有机物、异味物质和色素物质等污染物。
二氧化氯气体在水中溶解并与溶解氧反应,形成次氯酸和二氧化碳。
次氯酸和二氧化碳的生成过程需要一定的反应时间,所以二氧化氯消毒通常需要一定的接触时间。
此外,二氧化氯还能与亚硫酸盐等还原剂反应生成氯离子,进一步增强其消毒效果。
这种反应被称为亚硫酸盐法二氧化氯消毒法,常用于处理含有有机物质或氯消毒副产物超标的水。
亚硫酸盐在水中与二氧化氯反应生成亚硫酸氢钠和氯离子,亚硫酸氢钠能迅速中和二氧化氯,避免其过量残留。
最后,二氧化氯消毒的效果与其浓度、pH值、接触时间等因素有关。
一般来说,二氧化氯浓度越高、pH值越低,并且接触时间越长,其消毒效果越好。
根据不同的需求,可以通过调节二氧化氯的浓度、加药量和接触时间等参数来达到所需的消毒效果。
总之,二氧化氯消毒通过氧化作用杀灭微生物并去除有机污染物,是一种高效、广泛应用的消毒方式。
在实际应用中,需要根据具体情况调整相关参数,以确保消毒的效果和安全性。
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。
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二氧化氯消毒效果及其副产物影响因素的控制研究

二氧化氯消毒效果及其副产物影响因素的控制研究吴永兵;杜小燕;王昕蔚;刘昭明;徐翊恒【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2018(044)011【摘要】以重庆市北碚区其中1家水厂滤后水为实验对象,使用二氧化氯进行消毒,在保证消毒效果的情况下,测定不同二氧化氯投加浓度、不同消毒时间,枯水期和丰水期水中二氧化氯消毒副产物生成情况.结果表明,枯水期耗氧量3.5mg/L,使用减去空白值的二氧化氯消毒,二氧化氯投加浓度2.0mg/L,消毒时间4~8 h ;丰水期耗氧量3.2mg/L,使用未减去空白值的二氧化氯消毒,二氧化氯投加浓度0.5mg/L,消毒时间1~12h,能达到消毒效果,剩余二氧化氯浓度符合国标,亚氯酸盐浓度、氯酸盐浓度在国标范围内生成最少.但由于影响二氧化氯溶液浓度的因素较多,为保证居民饮水安全,建议在实际工作中,根据水质情况,可适当调整二氧化氯投加浓度±0.5mg/L以内.【总页数】3页(P150-152)【作者】吴永兵;杜小燕;王昕蔚;刘昭明;徐翊恒【作者单位】重庆市北碚区疾病预防控制中心,重庆 400700;重庆市北碚区疾病预防控制中心,重庆 400700;重庆市北碚区疾病预防控制中心,重庆 400700;重庆市北碚区疾病预防控制中心,重庆 400700;重庆市北碚区疾病预防控制中心,重庆400700【正文语种】中文【中图分类】TU991.25【相关文献】1.二氧化氯消毒效果影响因素试验研究 [J], 何文杰;张甜甜;李荣光;吴维;孟宪献2.微污染水源水预臭氧和预二氧化氯联用及预氧化副产物控制研究 [J], 王宇岸;易娟;卢小艳;颜欣;宋庆;孙岳锋3.微酸性次氯酸电解水、臭氧和二氧化氯对桶装水中污染物铜绿假单胞菌的消毒效果及副产物的研究 [J], 陆俊波;吴珍珍;姚军;余水红;冯莉4.微酸性次氯酸电解水、臭氧和二氧化氯对桶装水中污染物铜绿假单胞菌的消毒效果及副产物的研究 [J], 陆俊波;吴珍珍;姚军;余水红;冯莉5.二氧化氯水消毒副产物的生成规律及其影响因素研究 [J], 何涛;鄂学礼;王红伟;张岚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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。
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郭 强 二氧化氯消毒机理及其消毒副产物的控制
本刊 E- mailJbjb@mail.sxinfo.net 科技研讨
二氧化氯与间苯二酚的反应式如下:
OH
O+
K2
+ 2H-
OH
O-
O+
O·
$ +2ClO2 K1 2ClO2+
O·
O·
O
%O· ClO2
O-
O·
O·
O
+
O +HClO
ClO2
HC—COOH
OH R
OH Cl
OH
Cl
Cl
O
R
Cl
HOCl
Cl 或
Cl
OH Cl
R H Cl O Cl Cl Cl
O
水解氢化 断键
Cl2C—C—C·Cl=CR—CR—CHClCOOH 或 Cl2CHCR CClC—CCl2COOH
HOCl
O
O
Cl2C—C—CCl CRCH2Cl OH-
CHCl2
由此可见, 液氯与水中黄腐酸等有机物发生反应是以亲电取代反应
用, 能在 pH 值很宽的范围内杀死大肠杆菌, 其 杀 灭 效 果 与 温 度 T 有 关 ,
是 温 度( 1/T) 的 函 数 , 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。二氧化氯以自由基单体存在, 氯- 氧键表现出明显的双键特
征。O- Cl- O 键的键角为 117.5°, 键长为 1.47×10-10 m; 二氧化氯具有共振
影 响 二 氧 化 氯 消 毒 效 果 的 因 素 主 要 是 温 度 。随 着 温 度 的 降 低 其 杀 菌 效力逐渐减弱, 但消毒效果不受 pH 值的影响( pH 在 6~10) 。这使其对水 质 pH 的变化比氯有更强的适应性, 特别适用于碱度较高的水源水消毒。
2 二氧化氯消毒副产物的产生及危害
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
中图分类号: TU991.2
文献标识码: A
我国城市自来水的消毒方法绝大多数是氯消毒, 自 1974 年发现氯
( 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
为主, 反应结果生成大量的氯仿和有机氯代物等有害物质。
因此, 二氧化氯对酚类化合物都有比较好的去除效果。例如当二氧化
氯的投量为 5.0 mg/L 时, 它对间苯二酚、简苯三酚的去除率都在 90 %以
上。二氧化氯对间甲酚的去除率为 50 %以上; 而氯对它的去除率只有 30 %左
右。另外, 二氧化氯与酚类化合物的反应是“ 氧化还原反应”, 不会形成氯代
( 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 5.0 mg/L。
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过 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 45 mg/L 时, 明显刺激人的呼吸道。 1.2 二氧化氯的氧化性质
生物蛋白质的合成, 使膜的渗透性增高, 并能改变病毒衣壳蛋白, 导致病
毒灭活; 二氧化氯可使致癌的稠环化合物降解成无致癌作用的物质, 可
去除水中的 Fe3+, Mn2+和色、味等, 对水中的酚可将其氧化成琨式支链酚, 不会产生嗅味很大的氯酚。正是因其具有的广谱消毒效果, 二氧化氯在 自来水消毒中的应用有逐渐上升的趋势。 1.4 影响二氧化氯消毒效果的因素
( 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。
投 加 二 氧 化 氯 1.0 mg/L 时 色 度 可 降 低 至 10 度 ; 投 加 二 氧 化 氯 1.5 mg/L
( 或大于 1.5 mg/L) 时色度可降低至 9 度。
1.3 二氧化氯的消毒机理
二氧化氯是一种广谱消毒剂, 它对水中的病原微生物( 包括病毒、细
菌芽孢、配水管网中的异养菌、硫酸盐还原菌及真菌等) 有很。二氧化氯可以将氰化物氧化成二氧
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
化碳和氮, 即: 2ClO2+2CN- =2CO2+N2+2Cl- 当氰化物的浓度为 3.0 mg/L, 二氧化氯的投加量 为 5.0 mg/L, 其 氰 化
ABSTRACT: Taking the coal mill with two inlets and two outlets of Shanxi Huaze Aluminum- electricity Company’s 2× 300 MW boiler unit as the example, this paper introduces the structural features, working principles, auto- control system, self- retention protection and operating situation of the machine. KEY WORDS:coal mill with two inlets and two outlets; structural features; auto - control; operating mode; coal dust combustor
mL/m3 时对人体无害; 溶解度为氯的 5 倍, 在水中以纯粹的溶解气体的形
式存在, 不易发生水解反应, 其水溶液在较高温度与光照 下 会 生 成 ClO2- 或 ClO3- ; 二氧化氯对细胞壁有较好的吸附性和透过性能, 可 有 效 的 氧 化
细胞内含疏基的酶; 可与半胱氨酶、色氨酶和游离脂肪酸反应, 快速控制
科技情报开发与经济
SCI/TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY
2005 年 第 15 卷 第 22 期
文章编号: 1005- 6033( 2005) 22- 0172- 03
收稿日期: 2005- 09- 13
二氧化氯消毒机理及其消毒副产物的控制
郭强
( 太原市自来水公司, 山西太原, 030009)
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 5 mg/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。
我们知道, 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。
消毒会产生具有致突变和致癌 性 的 三 氯 甲 烷 后 , 20 世 纪 80 年 代 中 期 又 发现氯化消毒副产物卤乙酸( HAAs) 具有更强致癌性。从人们的 健 康 角 度考虑, 有关人员不断地寻求新的安全的消毒剂来取代氯消毒, 目前, 二