二氧化氯的使用范围和使用方法

二氧化氯的使用范围和使用方法

一、二氧化氯在各种行业中的应用

（一）水处理行业

1、饮用水消毒：

美国和西欧几乎所有的水厂均已用二氧化氯取代氯气进行消毒，其特点是：消毒后水口味好、安全无毒，既能降低毒性物质，又不产生致癌物，使用便利、安全、综合费用较低。由于我国生产工艺落后、产品质量差、以及技术开发目前难以形成产业化，而进口的成本又高，为此二氧化氯在我国水处理应用上远远落后发达国家。

目前随着国家建设部相关扶持政策的出台，各地水厂必将强制性淘汰传统消毒剂在饮用水的应用，这就给稳定二氧化氯在饮用水行业的迅速推广带来契机。可以预见，对于生活质量快速提高13亿人口的中国，稳定二氧化氯作为饮用水消毒剂是最佳替代品，其消费量将是巨大的。

2、在工业循环冷却水处理方面：

工业循环水PH值呈碱性，氯制消毒剂在应用中受PH值影响杀菌能力大大降低，长期应用产生抗药性，不仅用量越来越大，而且还需要几种消毒剂交替使用，即使如此，也难以达到理想效果。而二氧化氯是靠强氧化能力破坏微生物细胞赖以生存的酶，阻止蛋白质的合成过程，从而将其分解杀死。因此二氧化氯没有抗药性，且杀菌广谱。如在华北制药总厂终试后，现年用量已超过六十吨。因投加量小，药效维持时间长、不产生抗药性、消毒费用低，克服了用几种消毒剂交替使用带来的麻烦及对环境污染等缺点，经济效益及社会效益显著。

3、在游泳池水处理的应用：

游泳作为全民健身运动项目，随着人民生活水平提高，成为人民最喜爱的项目。而水质的好坏是游泳者最关心的问题，氯系消毒剂在消毒游泳池水的同时，产生很大的刺激性气味，特别是室内游泳池，游泳者往往眼发红、头发变黄，而且二氧化氯消毒游泳池水，则不产生刺激性气味，而且参祛除异味，净化水质，还有增氧效果，使游泳池室内空气清新池水湛蓝，我公司生产的稳定二氧化氯在九运会的实际应用，结果再次表明，其优良效果是其它消毒剂无可比拟的，且降低了综合运行费用。

目前我国游泳池大量使用的消毒产品是：三氯异氰尿酸钠，市场价9千元/吨，一个标准室内泳池一年水处理药剂费用在4~8万元。而二氧化氯消毒剂在水中稳定，不挥发，药效时间长，加药次数大大减少。因此水处理费用可省1.5~3万元，随着2008年申奥成功，我国将有更多、更高档游泳场馆对外营业，传统的消毒剂必然淘汰、而绿色无毒的二氧化氯消毒剂必然是首选，用量很大。

4、工业污水、医院、城市生活污水处理：

二氧化氯能有效祛除水中无机污染物2价铁离子、2价锰离子、负2价硫离子等还原性离子；工厂废水池的除臭和污泥的氧化处理；污水中的硫醇、酚类、有机硫化物、促胺等的祛除；降低COD、BOD值，印染废水的漂白、脱色处理等。随着国家环保法规的日益严格，工业废水必须达标排放，二氧化氯将成为废水处理剂的主导产品。

二氧化氯在油田污水处理中的应用

综合论述了二氧化氯对采油废水中的硫酸盐还原菌的杀灭作用，及对油田注水井所产生腐蚀的铁细菌及腐生菌的杀灭作用，并进一步论述了二氧化氯在油田水处理中的降粘、破胶和互沉作用，及其对石油污染的饮用水水质及油田回注水水质的改善等。研究认为，二氧化氯将在油田污水处理中得到更为广泛的应用。

关键词二氧化氯；氧化荆；油田；污水处理；饮用水；回注水

前言

二氧化氯被被发现并识别以后，作为一种新型杀菌漂白剂，不仅具有高效广泛的杀菌能力，而且具有氧化漂白、脱色、除臭、灭藻、剥泥、防腐、抗霉、保鲜等多种适用功能，而应用最多的是在水处理工业中用作杀菌消毒剂，造纸业中用作新型漂白剂。在这里我们要研究的是二氧化氯在油田污水处理中的应用。

二氧化氯的性质极不稳定，遇水能迅速分解，生成多种强氧化剂，能激发有机环上的不活泼氢，通过脱氢反应生成R．自由基(RH代表有机物)，成为进一步氧化的诱发剂。自由基还能通过羟基取代反应，将芳烃环上一sO。H、一NO。等基团取代下来，从而生成不稳定的羟基取代中间体，易于发生开环裂解，直至完全分解为无机物。它还能将还原性物质如S 、SO3 、SbO3 、S2O3 、NO 、CN一等氧化，降低其排放浓度。有资料称二氧化氯的氧化能力是次氯酸的9倍多，而且氧化产物无AO 类物质。按有效氯计，二氧化氯理论上具有的氧化能力相当于氯的2．6倍，但在应用实验中，二氧化氯的氧化能力并没有完全用掉，在水中大部分反应只是二氧化氯被还原成亚氯酸盐。pH值对二氧化氯的氧化能力影响非常明显，酸性越强二氧化氯的氧化能力亦越强，因此在实际应用中，根据各种环境使被氧化物质处于一定的酸性条件，这样有利于选择性地发挥二氧化氯的氧化作用。

2 二氧化氯在油田污水处理中的应用

2．1 二氧化氯对采油废水中硫酸盐还原菌的杀灭研究结果表明，微生物(特别是硫酸盐还原菌)、石油类、硫化氢和机械杂质等严重超标是造成注水系统腐蚀、结垢和阻塞等问题的根本原因。硫酸盐还

原菌(SRB)的存在可以同时造成上述三大危害。SRB致腐蚀的主要因素是SRB的新陈代谢在金属的电化学腐蚀过程中起到了阴极去极化的作用，能够加剧管道的腐蚀。在美国石油工业中，曾发现某个生产井组的腐蚀77 以上的成因是由SRB 造成的。在石油工业中，结垢既可由成垢离子直接在管壁、器壁或地层中形成，

也可由某些细菌(如铁细菌、腐生菌等)的分泌物粘附在管、器壁上形成生物膜垢；而各种垢下的厌氧环境又为SRB的代谢创造了条件，SRB的代谢过程往往会引起表层生物膜的脱落。而各种生物膜的剥落又会造成多种形式的堵塞。在堵塞因素中，FeS(SRB的腐蚀产物)、Fe抖、Fe抖、悬浮物(机杂)和乳化油是起主要作用的。SRB的腐蚀产物又易造成注水井渗滤端面和油层的堵塞；存在于油层中的SRB 还能将硫酸钙还原为硫化物，同时生成碳酸钙沉淀。特别是在油一水接触区中的岩石，由于碳酸钙沉淀物堵塞了孔隙，使油层的渗透率降低，从而降低了油井产量，甚至造成被迫关井停产者也屡见不鲜。在此情况下使用C10。，其效果十分良好。首先是利用C10。优良的杀菌性能，利用它对细胞壁有强烈的吸附能力和穿透作用，氧化细胞体内的酶、使细胞蛋白质的氨基酸氧化分解，导致酞键断裂而细菌死亡。同时，从而消除了FeS引起的阻塞，破碎了硫化物FeS和细菌粘泥与原油混合物形成的沉积物胶团；同时也消除了H。S的诱导腐蚀，这是提高原油产量、降低油田水系统腐蚀的有力措施。其效果优于过去油田水处理用的杀菌剂戊二醛，虽然戊二醛有良好杀菌性能，但缺少C10。的强氧化性。即使cl。也只及C10。氧化能力的38％，杀灭硫酸盐还原菌的性能也远不及ClO2。根据大庆石化总厂循环水样的分析可知，C10。在油田水杀灭硫酸盐还原菌时，冲击式投加200mg／L，但也可采用重量比CIO。：硫化物=3：1，然后根据杀菌情况适当调节。在正常使用时只需投加2Omg／L。

2．2 二氧化氯对铁细菌和腐生菌的杀灭

铁细菌是好氧菌，在含氧量小于0．5 mg／L的油田水系统也能生长，并分泌出大量粘性物，从而造成油田注水井和过滤器的严重阻塞，并形成氧浓差腐蚀电池。铁细菌在有较多的铁质和CO。的弱酸性水

中，能将亚铁氧化为高铁以获取能量，由于铁细菌存在，产生的高铁沉积在菌体周围又产生大量的红棕色粘泥，这也是油田水主要危害之一。油田水常见的铁细菌主要有：嘉氏铁柄杆菌族、纤毛菌族、球衣铁菌族和鞘铁细菌族等。clO。对铁细菌的杀菌效果十分有效，比Cl有明显优势。表1就是某油田使用C10。和cl。对铁细菌杀灭效果的对比。

腐生菌在油田水系统普遍存在，也会产生粘泥，并与铁细菌、藻类、原生动物一起粘附在系统管线和设备上，造成系统阻塞和腐蚀。C10。对腐生茵的杀灭也十分有效

2．3 二氧化氯在油田水处理中的降粘、破胶和互沉作用

在油田注入水中，要采取各种净化处理，除加入杀灭剂外，有时还加各种药剂，如凝聚剂、助凝剂、絮凝剂、表面活性剂等；另一方面，在油田进入开采的中后期，为挖掘油层潜力，油田使用多元聚合物化学驱油，因此在注入水中投加大量的聚合物(包括表面活性剂)等化学品这些高聚合物如纤维素、瓜胶、田箐和聚丙烯酰胺(PAM)等，都具有一定的粘性，有时也会阻塞油井，降低油产量。所以采用冲击式投加C10

2

，使聚合物氧化、降解成为小分子，降低了粘度，以消除阻塞。

此外，C10

2：将Fe2+氧化为+，破坏了胶体的稳定性，变为Fe(OH)

2

、Fe (OH)

3

，使

其沉降，从而净化水质，降低了浊度。胜利油田某水站检测出某水样含Fe38mg

／L，当投入C10

2后，测得浊度变化如表2。从下表可以说明C10

2

具破胶互沉作

用，可将铁离子和部分悬浮物去除，净化了水质。美国的阿拉斯加油田，中国的河南油田、四川I气田和中原油田，针对垢物堵塞、细菌堵塞、硫化铁堵塞和高聚物堵塞的情况，以二氧化氯为主，与酸化及燃气脉冲复合，处理了多口油气井，都获得了显著的增产效果。

2．4 二氧化氯对石油污染的饮用水水质的改善

随着石油污染的日益严重，也导致了饮用水水质的不断恶化，从而对人们的健康构成严重威胁。因此，水体有机物的种类、浓度和毒性近年来倍受人们关注。相应可行的处理方法也日渐增多。我国制定的新的饮用水标准明确指出，严格控制三卤甲烷(THMs)等有机致癌物质在饮用水中的存在量。液氯用于饮用水的消毒和处理污水已沿用近百年，现已证实加氯后的饮水中会产生THMs等致癌物质。为了最大限度地降低消毒副产物(DBPs)对人体的危害，人们逐渐在水处理领域采用了新型的氧化消毒剂，如臭氧、二氧化氯、高锰酸钾、过氧化氢等。与其他几种消毒剂相比，二氧化氯的杀菌效果仅次于臭氧，它的氧化能力是氯气的2．6倍，但是它的处理工艺花费却小的多，所以二氧化氯的应用在我国得到了广泛的推广。与传统的液氯相比，二氧化氯不仅杀菌能力强，而且不会与水中的酚类作用产生有怪味的氯酚，不会与腐殖质反应产生THMs等致癌物质。研究结果表明，采用二氧化氯消毒的饮用水中THMs的含量与原水无明显区别，二氧化氯无疑是液氯最具潜力的替代品，已显出了强劲的发展势头。

2．4 二氧化氯在处理油田回注水中的应用

二氧化氯强氧化性除污泥机理。二氧化氯属强氧化剂，它在水溶液中具有将Fe2+ 迅速氧化成Fe3+ 的能力(前已有所论述)，而Fe3+ 有较强的吸附絮凝能力，在pH值大于7．1时，便开始出现Fe(OH)3絮凝沉淀。因此，可利用油田产出水中大量的Fe。氧化成Fe。来提高回注水处理絮凝沉淀效果，确保了处理后水性基本不变、水质达标、污泥量降低的效果。二氧化氯强氧化性的杀菌机理。ClO2的强氧化性可破坏细菌衣壳上蛋白质中的酪氨酸，抑制细菌特异吸附，阻止对主细胞的感染。同时，其与部分微生物蛋白质中氨基酸发生氧化还原反应，使反应产物分解破坏，控制微生物生长，最终导致细菌死亡。它解决了使用常规化学药剂杀菌而细菌易产生抗药性的问题，适合油田回注水的处理。中原油田在处理油田回注水的时候，曾用二氧化氯发生器将盐酸和氯酸钠以一定的配比混合，反应生成的clO 气体投加到收油罐，起到从源头就开始杀菌，控制细菌滋长的作用。

3 结语

简单来说，二氧化氯具有以下几个特点：

(1)二氧化氯是强的氧化剂而非氯化剂，(2)二氧化氯的杀菌效果相对比较好，(3)二氧化氯可使致癌的稠环化合物降解成无致癌性的物质；(4)二氧化氯不与氨反应而生成氯胺，与有机物反应生成的三卤甲烷比液氯少得多。

综合上述，由于二氧化氯可以杀灭采油废水中的硫酸盐还原菌和对油田注水井产生腐蚀的铁细菌及腐生菌，可以在油田水处理中起到降粘、破胶和互沉作用，还可以改善被石油污染的饮用水水质及油田回注水水质等，所以其在油田污水处理中将会得到更为广泛的应用。

（二）医疗保健行业：

用于医疗器材的消毒、灭菌；牙科杀菌及口腔含漱；眼科的冲洗液、伤口冲洗、传染病源地的消毒；医院、宾馆、饭店、车船、卫生间、殡仪馆等场所的环境消毒、除臭、且能使之空气清新，其综合性能均优于其它消毒剂。

（三）食品行业：

食品用水、纯净水、矿泉水的杀菌消毒，食品加工设备、管道的杀菌、消毒、食品、饮料等包装袋、瓶、盖的杀菌消毒；卤类、水产品、饮料等防腐保鲜；果蔬、残留农药的驱除；快速杀菌、保鲜；食品冷藏库、冰柜等除臭、消毒。美国、日本、加拿大等国家稳定二氧化氯在这方面的应用相当普遍，我国的食品卫生部门也制定了“稳定二氧化氯食品添加剂标准”，目前正在大力推广应用。如广东省外贸一家肉联加工厂，每年用在肉类消毒，车间环境及设备消毒的稳定二氧化氯用量就达40多吨。

（四）蔬菜种植行业：

稳定二氧化氯在农作物种植行业的应用，日本开发应用最早普及。由于它在高效杀灭各种霉菌、病毒的同时，不存在毒性物质残留，在大力提倡绿色保健食品的今天倍受推崇。在我国的河北高邑、山东寿光等蔬菜、蘑菇种植基地，均取得了成功使用经验和良好的经济效益，尤其在易产生病害大棚蔬菜、蘑菇种植行业正逐步普及应用，市场需求量是巨大的。

（五）其他行业：

稳定二氧化氯作为一种多功能工业与民用化工产品，其应用领域不胜枚举。如在家庭应用：可用来漱口、洗蔬菜、水果、内衣内裤、毛巾、洁阴、卫生间、冰箱消毒等，随着人们生活水平提高、家庭专用消毒剂是稳定二氧化氯潜在市场。城市高楼二次供水消毒也是很大的市场，造纸行业漂白剂，石油注水处理，日用化工行业。有关专家预测，随着世界范围内的环保意识提高以及科技的发展，稳定二氧化氯制品在未来十年内，将如同目前的塑料制品那样，应用在人类生活的各个方面。

二氧化氯使用范围和使用方法

二、水产行业中的应用

稳定二氧化氯作为第四代水产养殖消毒剂，不仅能大幅度减少水中致病微生物的数量，而且不损害浮游生物，对水体消毒、增氧，对鱼类的出血性败血病、烂腮、赤皮、肠炎、水霉病和对虾的孤菌病、病毒病等均有显著疗效。近几年已在海南、广东、山东、河北等沿海养殖地区迅速普及，并已逐渐向内地淡水养殖区渗透。

水产使用范围及浓度：