次氯酸钠、二氧化氯和臭氧的比较
各消毒方式比较
臭氧：用于洁净间消毒或纯化水消毒臭氧消毒原理可以认为是一种氧化反应。
（1）臭氧对细菌灭活的机理：臭氧对细菌的灭活反应总是进行的很迅速。
与其它杀菌剂不同的是：臭氧能与细菌细胞壁脂类双键反应, 穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细菌死亡。
臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。
（2）臭氧对病毒的灭活机理：臭氧对病毒的作用首先是病毒的衣体壳蛋白的四条多肽链，并使RNA受到损伤，特别是形成它的蛋白质。
噬菌体被臭氧氧化后，电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎片，从中释放出许多核糖核酸，干扰其吸附到寄存体上。
臭氧杀菌的彻底性是不容怀疑的。
（1）化学性质及功效臭氧（O3）是氧的同素异形体，它是一种具有特殊气味的淡蓝色气体。
分子结构呈三角形，键角为116°，其密度是氧气的1.5倍，在水中的溶解度是氧气的10倍。
臭氧是一种强氧化剂，它在水中的氧化还原电位为2.07V，仅次于氟（2.5V），其氧化能力高于氯（1.36V）和二氧化氯（1.5V），能破坏分解细菌的细胞壁，很快地扩散透进细胞内，氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等，也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏细胞、核糖核酸（RNA），分解脱氧核糖核酸（DNA）、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。
细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致，这一过程被称为细胞消散，是由于细胞质在水中被粉碎引起的，在消散的条件下细胞不可能再生。
应当指出，与次氯酸类消毒剂不同，臭氧的杀菌能力不受PH值变化和氨的影响，其杀菌能力比氯大600-3000倍，它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的，在水中臭氧浓度0.3-2mg/L时，0.5-1min内就可以致死细菌。
达到相同灭菌效果（如使大肠杆菌杀灭率达99%）所需臭氧水药剂量仅是氯的0.0048%。
臭氧对酵母和寄生生物等也有活性，例如可以用它去除以下类型的微生物和病毒。
二氧化氯相关应用和与CL2,次氯酸钠比较
二氧化氯（ClO2）是汉弗莱·戴维于1811年发现的。
根据浓度的不同，二氧化氯是一种黄绿色到橙黄色的气体，分子量67.45，具有与氯气相似的刺激气体，760mmHg时沸点11℃，熔点－59℃，比重为3.09g/L。
空气中的体积浓度超过10％便有爆炸性，但在水溶液却是十分安全的。
二氧化氯在水中的溶解度是氯的5倍，20℃、10kpa分压时达8.3g/L，在水中溶解成黄色的溶液。
与氯气不同，它在水中不水解，也不聚合，在PH2-9范围内以一种溶解的气体存在，具有一定的挥发性。
二氧化氯（ClO2）中含氯52.6％，Cl-1→CL＋4的氧化过程中有5个电子转移，故其当量有效氯为52.6％×5＝263％，这表明ClO2氧化能力是Cl2的2.5倍左右。
ClO2与Cl2很大的不同是ClO2是一种强氧化剂，而不是氯化剂，不产生氧化反应。
因此，二氧化氯与酚反应不产异味很大的氯苯酚，二氧化氯与腐殖质及有机物反应几乎不产生发散性有机卤化物（TOX），不生成并抑制生成有致癌作用的三卤甲烷（THM），二氧化氯不与氨及氨基化合反应。
二氧化氯作为一种强氧化剂，它能有效破坏水体中的微量有机污染物，如苯并芘、葸醌、氯仿、四氯化碳、酚、氯酚、氰化物、硫化氢及有机硫化物、氧化有机物时不发生氯代反应。
由于ClO2高效、安全、无毒，在美国，ClO2用于饮用水处理已超过50年。
二氧化氯在自来水厂的应用二氧化氯在自来水厂的应用工艺有两种情况，一是取代氯气作为消毒剂，二是作为预氧化剂。
(二氧化氯作为消毒剂、二氧化氯作为预氧化剂)设计参数项目预氧化最终消毒剂二氧化氯用量mg/L 1-2 0.5-1设备选型由于自来水厂的供水量较大，从降低运行费用和自动化控制的角度考虑，宜选用高效复合（HB）系列二氧化氯发生器。
火力发电厂的生产系统十分庞大，涉及不同专业（锅炉专业、汽轮机专业、电气专业、热工控制专业、计算机专业、化学专业、燃料专业、继电保护、环境保护、暖通专业等）、不种类型的设备上万台，主要包括输煤系统、燃烧系统、汽水系统和电气系统。
次氯酸(2)
次氯酸钠预氧化处理微污染水源水的试验杨涛，傅金祥，梁建浩(沈阳建筑大学市政与环境工程学院，沈阳110168)摘要:通过静态试验，分别研究了氧化时间、水温、氧化剂投加量等因素对次氛酸钠预氧化效果的影响。
试验结果表明，在原水水质pH值为7.8一8.2，浊度为6.0一18.0 NTU, CODMn 的质量浓度为4.2一6.7 mg/L, UV254值为0.094一0.141，水温为6.0一15.0℃时，次氛酸钠投加量12.5 mg/L，经20 min氧化后，CODMn去除率达到25%左右，再经过混凝沉淀后，CODMn 去除率达60%左右。
关键词: 微污染水源水;预氧化;次氛酸钠目前，预氯化已在很多水厂得到应用，但是氯与水中的有机物反应产生三卤甲烷(THMs)和其他卤化消毒副产物，这些卤化有机化合物中有许多被推测是致癌物质，对饮用水的水质安全构成了极大的威胁。
采用次氯酸钠代替氯的氧化作用，可进一步减少消毒副产物(DBPs)的产生。
与预氯化相比，无论在控制消毒副产物的产生方面，还是在使用的安全性方面，次氯酸钠预氧化都具有实际的意义。
作者通过此次试验，目的在于确定次氯酸钠预氧化的最佳投加量、最佳氧化时间等工艺参数，为净水厂的设计、运行提供合理的设计参数。
1 试验方案与方法1.1 原水水质试验原水取自辽宁省白石水库，该水库水质介于Ⅲ类、Ⅳ类之间，其主要污染物为有机物、氮、磷等。
原水水温为6.0一15.0 ℃, pH值为7.8-8.2，浊度为6.0一18.0 NTU, p (CODMn)为4.2一6.7mg/L,U V254值为0.094一0.141.1.2 试验方案与方法首先向原水中投加一定量的次氯酸钠，搅拌一定时间后，测定氧化后水样的CODMn与UV254值。
然后将氧化后的水样进行混凝、沉淀，测定经混凝沉淀后水样的CODMn与UV254值。
通过改变氧化剂和混凝剂的投加量，研究次氯酸钠预氧化作用对上述水质指标的影响。
消毒剂次氯酸钠二氧化氯和臭氧的比较
消毒剂次氯酸钠二氧化氯和臭氧的比较目前，从水体消毒的种类来说，有氯气、次氯酸钠、漂白粉、三氯异氰尿酸、二氧化氯、双氧水、臭氧等药剂和方式，此外还有紫外线消毒等一些手段。
由于氯气运输、管储方面的不安全；在投加方面，气体同水体的溶解性较低，容易散失，水中留存余量难以达到标准；氯气瓶气压不断变化，存在投加计量不够准确的问题；加之，氯气等气体的极强扩散性对环境存在毒害作用，游离氯的高活性容易形成许多象四氯化碳一类的致癌物质，故而，取消液氯的主张越来越多，也日益受到人们的关注。
就拿氯气的安全性来说，就始终是一个让人时时警觉的问题。
在我国，几乎每一年都有氯气罐泄漏的安全事故发生。
氯气作为危险品受到各国安全机关的严格管制。
前些年，发生在福建三明火车站氯气瓶运输中的跑氯事件造成几千人的紧急疏散，又如2004年重庆市一家储存有十多吨的液氯发生泄漏迫使三十多万人疏散；在北京有些游泳场由于操作人员不谨慎，三分钟跑氯就有37名孩子住进医院。
我国的天津地区就明确规定公共娱乐场所禁用氯气进行消毒。
在国外许多发达国家，像美国、德国、日本等就相当限制氯气的使用，氯气主要用于污水处理。
尤其是公用场所和中小型自来水厂一般不再使用液氯，而多以使用次氯酸钠液体进行消毒。
当然，也有根据用水要求，如像小量饮用水就采用诸如紫外线、臭氧、双氧水等手段进行灭菌杀毒。
氯气、次氯酸钠、、氯酸钠氯酸钠和用臭氧发生器设备，一般都必须采取者压缩空气进行发二氧化氯和臭氧[1]都是工农业生产和日常生活中比较容易见到的几种强氧化剂，除臭氧以外，它们均为非天然存在的化学物质。
一般都可以用作水体杀生剂。
它们不仅具有灭杀细菌和病毒的功能，还能够漂白纸张、纤维以及用作化学合成等。
广泛用于自来水消毒、游泳池水灭菌、污水处理、循环水除藻、造纸工业、化学合成业、以及医药卫生和防疫等各个领域。
但是，不同的药剂具有不同的性能和特点，就如同不同厂家的产品具有并不相同的质量一样。
氯气、次氯酸钠、二氧化氯和臭氧在物理化学性能上，以及实际使用中都有很大的区别。
消毒方法比选
为了有效地保护水域，防止传染性病原菌对人们的危害，降低水源的总大肠菌群数，对污水处理厂出水进行消毒是十分必要的。
一、消毒方法概述常用的消毒方法有次氯酸钠消毒、氯消毒、ClO2、紫外线、臭氧、热处理、膜过滤等。
a、加氯法加氯法主要是投加液氯或氯化合物。
液氯是迄今为止最常用的方法，其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。
由于加氯法一般要求不少于30min 的接触时间，接触池容积较大；氯气是剧毒危险品，存储氯气的钢瓶属高压容器，有潜在威胁，需要按安全规定兴建氯库和加氯间。
b、氧化法氧化剂可以作为二级处理出水的消毒剂，最常用的是臭氧。
臭氧消毒是杀菌彻底可靠，危险性较小，对环境基本上无副作用，接触时间比加氯法小。
缺点是基建投资大，运行成本高。
目前，一般只用于游泳池水和饮用水的消毒。
北美个别污水处理厂采用O3消毒污水，德国有几个水质净化厂在结合紫外线照射法做试验。
c、紫外线消毒法紫外线是近十多年来发展得最快的一种方法。
在一些国家，紫外线有逐步取代氯消毒、成为污水处理厂主要消毒方式的趋势。
紫外线消毒的基本原理为：紫外线对微生物的遗传物质（即DNA）有畸变作用，在吸收了一定剂量的紫外线后，DNA的结合键断裂，细胞失去活力，无法进行繁殖，细菌数量大幅度减少，达到灭菌的目的。
因为当紫外线的波长为254nm时，DNA对紫外线的吸收达到最大，在这一波长具有最大能量输出的低压水银弧灯被广泛使用，在水量较大时，也使用中压或高压水银弧灯。
紫外线消毒的主要优点是灭菌效率高，作用时间短，危险性小，无二次污染等。
并且消毒时间短，不需建造较大的接触池，只建消毒渠即可，占地面积和土建费用大大减少。
缺点是设备投资高，灯管寿命短，运行费用高，管理维修麻烦，抗悬浮固体干扰的能力差，对水中SS浓度有严格要求。
目前在北美，已有1000多套紫外线消毒装置在运行；在欧洲，有一些紫外线装置正在试运行中。
d、热处理法热处理法是最彻底的消毒方法，也是最昂贵的方法。
二氧化氯的使用安全性
二氧化氯的使用安全性根据本质特性，化学消毒剂在储存操作和使用时存在风险，二氧化氯也不例外。
所以需要对这些杀菌剂高度关注，确保安全操作。
其实如果有正确的储存设施、结构材料、张贴标签和放置，通过恰当的培训，使用合适的防护装备和正确的处理设备，可以进行安全使用和处理。
首先需对二氧化氯前体的特点进行特殊关注，人们对这些不常用的化学品可能有错误的理解。
二氧化氯的前体是亚氯酸钠，亚氯酸钠溶液与酸、有机物、还原剂或者氯供体接触，将会发生反应生成二氧化氯气体，因此需要将亚氯酸钠溶液远离这些材料储存。
存放处有清晰明显的标签和标识，并对操作人员进行培训以采用正确的卸货、搬运方式，装卸搬运中应该采取必要的防护措施，保证亚氯酸钠溶液的飞溅洒漏不对人员产生危害。
另外需要注意在使用中确保其他的物质不要装入亚氯酸钠储存设备里。
亚氯酸钠溶液在使用时经过活化反应生成二氧化氯，二氧化氯留存于溶液中便是我们需要的物质——二氧化氯消毒液。
经过专有的高效活化技术，溶液中转化生成的二氧化氯纯度较高，且原料转化率达95%以上。
由于二氧化氯纯度较高，所以其在使用时安全性相应较好。
作为第四代消毒剂的二氧化氯，高效、安全、无污染，已被世界卫生组织列为A1级消毒剂。
二氧化氯是目前国际公认的一种高效，低毒，快速，广谱的第四代新型灭菌消毒剂。
是联合国世界卫生组织确认的安全、高效、无毒新型强氧化杀菌消毒剂。
美国环境保护署和食品药物管理局批准，广泛应用于食品保鲜、加工、饮用水的消毒杀菌除臭等，日本作为食品添加剂管理和使用。
在我国大量使用的氯气和含氯的次氯酸钠等消毒剂，在杀菌的同时，又带来游离氯对各种有机物的氯化作用，而产生氯酚、三氯甲烷、二恶英等致癌物，严重危害人类的健康。
二氧化氯是高效强氧化剂，其杀菌原理靠的是强氧化作用，因为二氧化氯是在分子状态下完成杀菌消毒的，消毒过程中无氯化作用因此不产生氯酚、三氯甲烷及二恶英等致癌物质。
二氧化氯杀菌消毒，它可有效地氧化微生物细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来杀灭微生物。
二氧化氯与次氯酸钠的对比
次氯酸钠与二氧化氯在饮用水消毒应用中的对比1.次氯酸钠的消毒原理次氯酸钠分子式： NaC1O，分子量： 74.4含量：工业制备的次氯酸钠含有效氯 10-12%，次氯酸钠发生器电解食盐产生的次氯酸钠有效氯为 0.12-1.5%左右。
（1）理化性质纯品的次氯酸钠为白色或灰绿色结晶，工业为淡黄色或乳状剂，有较强的漂白作用，对金属器械有腐蚀作用。
（2）次氯酸钠的杀菌作用次氯酸钠属于高效的含氯消毒剂。
含氯消毒剂的杀菌作用包括次氯酸的作用、新生氧作用和氯化作用。
次氯酸的氧化作用是含氯消毒剂的最主要的杀菌机理。
含氯消毒剂在水中形成次氯酸，作用于菌体蛋白质。
次氯酸不仅可与细胞壁发生作用，且因分子小，不带电荷，故侵入细胞内与蛋白质发生氧化作用或破坏其磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而致细胞死亡。
次氯酸钠的浓度越高，杀菌作用越强。
次氯酸钠在水中能解离为次氯酸，次氯酸钠溶液是一种高效的消毒液。
（3）影响次氯酸钠杀菌作用的因素①PH：PH 值对次氯酸钠杀菌作用影响最大。
PH 值愈高，次氯酸钠的杀菌作用愈弱， PH 值降低，其杀菌作用增强。
②浓度：在 PH、温度、有机物等不变的情况下，有效氯浓度增加，杀菌作用增强。
③温度：在一定范围内，温度的升高能增强杀菌作用，此现象在浓度较低时较明显。
④有机物：有机物能消耗有效氯，降低其杀菌效能⑤水的硬度：水中的 CA+、 MG+ 等离子对次氯酸盐溶液的杀菌作用没有任何影响。
⑥氨和氨基化合物：在含有氨和氨基化合物的水中，游离氯的杀菌作用大大降低。
⑦碘或嗅：在氯溶液中加入少量的碘或臭可明显增强其杀菌作用。
⑧硫化物：硫代硫酸盐和亚铁盐类可降低氯消毒剂的杀菌作用。
2.二氧化氯消毒原理二氧化氯分子式： ClO 2，分子量： 67.45二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。
二氧化氯与次氯酸钠
二氧化氯与次氯酸钠消毒效果比选消毒是水处理工艺中的重要组成部分。
消毒方法大体可分为两类：物理方法和化学方法。
物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。
化学方法是利用各种化学药剂进行消毒，常用的化学消毒药剂有多种氧化剂如氯、臭氧、碘高锰酸钾等、某些重金属离子（银、铜等）及阳离子型表面活性剂等。
其中二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒工艺属于化学方法消毒。
次氯酸钠为一种强氧化剂，在水溶液中生成次氯酸离子，通过水解反应生成次氯酸，具有与其他氯的衍生物相同的氧化和消毒作用，消毒效果不如Cl2强。
但是采用次氯酸钠消毒会产生较多的消毒副产物，如三氯乙酸、二氨乙酸、氯仿等。
次氯酸钠由于所含的有效氯易受阳光、温度的影响而分解，一般采用次氯酸钠发生器现场制取，操作简单。
次氯酸钠含有效氯6-11mg/mL。
每产生1kg有效氯，耗食盐量为3-4.5kg，耗电量为5-10kW小时，其成本低。
次氯酸钠具有原材料价格低，刺激味小的优点，但其氧化性较差，脱色过程投加量大，接触时间长。
二氧化氯易溶于水，不与水发生化学反应；其溶解度是氯的5倍而且不产生三卤甲烷等消毒副产物。
二氧化氯具有易爆炸，易挥发的特性，不宜储存，一般采用现场制取和使用。
二氧化氯不与氨氮等化合物作用而被消耗，故具有较高的余氯，杀菌消毒效果比氯更强。
Ph=6.5时，氯的灭菌效率比二氧化氯高，随着Ph提高，二氧化氯的灭菌效率将很快超过氯。
二氧化氯在较广泛的Ph范围内具有氧化能力，氧化能力为氯的二倍。
能比氯更快地氧化锰、铁，除去氯酚、藻类等引起的嗅味，具有强烈的漂白能力，可去除色度。
二氧化氯与次氯酸钠消毒与去除色度的优缺点见下表二氧化氯与次氯酸钠消毒方法的比较消毒方案二氧化氯消毒本工程处理水量Q=60000m3/d，加氯点设在清水池进水管，设计最大投氯量为10mg/L。
加氯间主要设备：自动高效复合二氧化氯发生器设备参数：Q=10.0kg/h，N=3.0Kw设备套数：4台，3用1备卸酸泵设备参数：N=1.50 Kw设备台数：1台化料器设备参数：N=1.5kw设备台数：1台。
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次氯酸钠、二氧化氯和臭氧的比较目前,从水体消毒的种类来说,有氯气、次氯酸钠、漂白粉、三氯异氰尿酸(二氯异氰尿酸钠)、二氧化氯、双氧水、臭氧等药剂和方式,此外还有紫外线消毒等一些手段。
氯气、次氯酸钠、二氧化氯和臭氧都是工农业生产和日常生活中比较容易见到的几种强氧化剂,除臭氧以外,它们均为非天然存在的化学物质。
一般都可以用作水体杀生剂。
它们不仅具有灭杀细菌和病毒的功能,还能够漂白纸张、纤维以及用作化学合成等。
广泛用于自来水消毒、游泳池水消毒、污水处理、循环水除藻、造纸工业、化学合成业、以及医药卫生和防疫等各个领域。
但是,不同的药剂具有不同的性能和特点,就如同不同厂家的产品具有并不相同的质量一样。
氯气、次氯酸钠、二氧化氯和臭氧在物理化学性能上,以及实际使用中都有很大的区别。
就这几种消毒剂的应用来讲,次氯酸钠最为安全有效,易于储存,使用最为方便。
在国外许多发达国家,如美国、德国、日本等对氯气的使用有严格的限制,氯气主要用于污水处理。
而公用场所和中小型自来水厂一般不再使用液氯,而多使用次氯酸钠液体进行消毒。
当然,也可根据用水量的情况,采用其它消毒方法。
如小量饮用水的消毒就可以采用诸如紫外线、臭氧、双氧水等手段进行灭菌杀毒。
有关氯气的性能和使用情况,我们已很熟悉了。
液氯的杀菌效果很好,且容易获得,经济廉价,而且投加方便,占用地方很小,但其安全性比较低,管理上容易疏忽。
在这里,不再对液氯的情况进行详细分析,具体探讨和比较一下次氯酸钠、二氧化氯和臭氧三种消毒剂的性能以及相关设备的使用特点。
次氯酸钠次氯酸钠的分子式是N aOC ,l属于强碱弱酸盐,它清澈透明,是一种能完全溶解于水的液体。
但由于次氯酸钠液不易久存,次氯酸钠多以电解低浓度食盐水现场制备。
次氯酸钠液体可通过电解食盐水制备,这种设备称为次氯酸钠发生器。
次氯酸钠的生成过程可以通过化学方程式表达如下: 其总反应表达如下:N aC l+ H2 O N aO C l+ H2电极反应:阳极:2Cl-- 2eCl2阴极:2H++ 2e H2溶液反应: 2N aOH + C l2N aC l+ N aOC l+ H2O当然,次氯酸钠消毒液体以次氯酸钠发生器生产为最佳。
因为,它生产出的次氯酸钠液体比较稳定、单一,也容易保存,不含制氯厂出品的那些复杂甚至有害的成分。
次氯酸钠的杀菌原理主要是通过它的水解形成次氯酸,次氯酸再进一步分解形成新生态氧[ O ],新生态氧的极强氧化性使菌体和病毒的蛋白质变性,从而使病源微生物致死。
(氯气消毒的原理亦同) 。
根据化学测定,次氯酸钠的水解受PH值的影响,当PH超过9 5就会不利于次氯酸的生成。
但是,绝大多数水质的PH 值都在 6 8 5, 而对于PPM 级浓度的次氯酸钠在水里几乎是完全水解成次氯酸,其效率高于99 99%。
其过程可用化学方程式简单表示如下:N aO C l+ H2O HOC l+ N aOH HC lO H C l+ [ O ]次氯酸在杀菌、杀病毒过程中,不仅可作用于细胞壁、病毒外壳,而且因次氯酸分子小,不带电荷,可渗透入菌(病毒)体内与菌(病毒)体蛋白、核酸、和酶等发生氧化反应,从而杀死病原微生物。
R - NH - R + HOC l R 2NC l+ H2 O同时,氯离子还能显著改变细菌和病毒体的渗透压使其丧失活性而死亡。
在消毒方面,值得肯定的是,由于次氯酸钠发生器所生产的消毒液中不象氯气、二氧化氯等消毒剂在水中产生游离分子氯,所以,一般难以形成因存在分子氯而发生氯代化合反应,生成不利于人体健康的有毒有害物质。
并且,次氯酸钠也不会象氯气同水反应会最后形成盐酸那样,对金属管道构成严重腐蚀。
不过,它同氨可以发生反应,在水中生成微量的带有气味的氯氨化合物,但这种物质也是一种安全的杀生药剂，只是远不及次氯酸钠的杀生能力。
NH3 + HOC l NH2 C l+ H2ONH2 C l + HOC l NHC l 2 + H 2ONHC l 2 + HOC l NC l 3 + H2O就运行成本而言,采用次氯酸钠消毒的运行成本费用是很低的,稍比氯气高一些。
根据英国所统计的一组数据表明,次氯酸钠同氯气成本相比大约为 1 05: 1。
使用次氯酸钠消毒以采用次氯酸钠发生器为最优。
以前,次氯酸钠发生器未能在我国大范围推广的原因,主要是过去在阳极防腐材料方面不过关,其次是我国经济发展滞后和对水处理技术不够重视,再次是次氯酸钠发生器比氯气的一次性投入要略高等因素造成的。
此外,还必须说明的是,采用次氯酸钠消毒,不可避免地使水中存在一定盐分。
不过,由于投加是按每一吨水几克的标准进行的,象自来水等流动水体根本就不存在累积的问题,更不可能产生咸盐的感觉。
对于游泳池水来说,某一个较短时期可能有一些累积的,但由于游泳池本身会定期对净化设备进行反冲洗,因而需要补充一部分新鲜水,加之投加的量很小,约为百万分之几的量,从长期来看,池中也不会有盐分累积,池水更不可能变得咸盐的。
通过我们的调查和走访,我们也没有发现哪一家用户有使用次氯酸钠发生器设备而造成池水变咸了的事例出现。
二氧化氯二氧化氯的分子式是 C Ol2,在高于11时,二氧化氯沸腾,成为一种黄绿色气体。
它是一种极活泼的化合物,稍经受热,就会迅速而爆炸性分解为氯气和氧气。
二氧化氯具有比氯气更大的刺激性和毒性。
由于它是气体,易于扩散,受热又容易分解,在纤维表面停留时间较短,并且与水反应还能生成具有较强漂白能力的HC lO2,能够不降解和损伤纤维,所以在造纸、印染等行业得到很好应用。
二氧化氯作为一种强氧化剂,同样具有和氯相似的杀生能力。
二氧化氯极其不稳定,不能象次氯酸钠那样可以运输,运输中很容易发生爆炸事故,所以只有依靠现场制备。
一般都是通过氯酸钠同酸的反应制备得到。
但是,氯酸钠与硫酸的反应十分剧烈,所产生二氧化氯几乎是爆炸性分解为氯气和氧气,这当然与硫酸在反应中大量放出热量有关。
用化学方程式表达如下:3NaClO3 + 3H2SO4 3Na HSO4+ 3HClO33HC lO3 2C lO2+ HC Ol4 + H 2O2C lO 2 C l2+ 2O2最为温和的方法是草酸与氯酸钠的反应生成二氧化氯气体:2N aC lO3+ 2H2 C2 O4N a2 C2O4+ 2H2 O + 2CO 2+2C l O 国内一些厂家采用盐酸进行定量控制滴加氯酸钠的方法生成二氧化氯,这种设备有的可以获得最高不超过50%的二氧化氯和大于50%的氯气。
一般来说,氯酸钠与盐酸发生反应过程比较复杂一些。
如果使用稀盐酸反应,生成物可以获得二氧化氯和氯气的混合物气体,但规模制备还必须设防爆装置,操作也必须十分小心,因为二氧化氯受热很容易爆炸性分解: N aC Ol3 + H C l( 稀) N aC l+ C l2+ 2C Ol2+ 2H2O实际上,这个反应也是分为两步完成的,氯酸钠先同盐酸反应生成氯酸和氯化钠,氯酸随后分解成二氧化氯、氯气和水。
当使用浓盐酸与氯酸钠反应时,生成物中只有氯气放出,而没有二氧化氯气体:NaC l O3 + 6HC l(浓) NaC l+ 3C l 2 + 3H2O很显然,在某一中间范围的盐酸浓度中,上述两种反应均有发生,可将上两反应方程式相加表述为:C lO-3+ 7C l-+ H + 4C l2+ 2C lO2+ 5H2O从上面方程表达式是来看,盐酸同氯酸钠反应生成的二氧化氯含量是很不稳定的,所生成气体主要部分还是氯气,少量为二氧化氯。
由于制取二氧化氯需要使用氯酸钠或者氯酸钾,所以运行成本很高,大约为次氯酸钠运行成本的5倍以上。
此外,由于盐酸容易挥发,并具有强烈腐蚀性,因此,在管理上相对比较麻烦,需要较多的安全容器来储存保管。
在工业上,有一种制备二氧化氯水溶液的工艺,工艺比较复杂,具体方法是:让二氧化氮由底部向上通过一个填充塔,而氯酸钠溶液由上往下流动,反应方程式表达如下:C lO-3+ NO2NO3-+ C lO2这种水溶液浓度不高,处理起来比较安全(水溶液中二氧化氯含量超高30%时处理不当也会引起爆炸),溶解实际上是一个物理过程。
置于日光下时,溶液会缓慢地分解成酸的混合物。
但是,这种方式的运行成本更高,一般也不用于生活饮用水中消毒。
通常认为,二氧化氯的消毒原理也是和氯气一样,少量二氧化氯先同水发生反应产生亚氯酸H C Ol 2,亚氯酸是一种相当弱的弱酸,具有氧化漂白作用。
2C lO2 + H2 O HC lO2 + HC lO 3工业上一般并不直接使用二氧化氯,而是应用亚氯酸钠溶液进行漂白。
通过将立时产生的二氧化氯水溶液和过氧化钠混合即可得到单一的亚氯酸钠。
2C Ol2 + N a2O22N aC Ol 2 + O2亚氯酸钠是一种软性漂白剂,通过水解逐步释放出亚氯酸,可以漂白许多天然和合成纤维而不会使它们降解,也可以漂白油、油漆和蜂蜡等。
这一技术的出现和运用在时间上并不长。
诚然,使用该技术,从设备投资到运行成本都是很高的,小规模的企业都难以承受。
国内生产二氧化氯发生器的企业很少有掌握生产二氧化氯水溶液这种较高安全性技术的,多数都是采用氯酸钠同盐酸定量滴定,控制反应生成量的办法来实现。
这样的设备成本很低,但安全性是非常差的,稍不谨慎就会酿成事故,管理上需要特别细心。
国家正在通过技术部门对于此类设备的安全性提出质询和鉴定,有关方面的专家要求对其进行技术规范或者取缔和淘汰。
并且,作为氯气、二氧化氯这些比空气重的气体也是很容易泄漏的,并会沿地面进行扩散。
一旦污染形成,这些有毒气体就不可能在一个较短的时间里消除。
由于氯气剧毒,腐蚀性也很强烈,二战时期希特勒就曾用来毒杀犹太人,所以氯气一般由专门的氯碱工业生产厂家生产,采用特制且干燥的氯气瓶进行封装和运输。
国家对氯气还有专门安全机关监管审查。
事实上,这种设备在实际使用中也不是很成功的,出现了很多问题。
跑泄氯气严重,隔膜一般半年左右就损坏了,维修频繁,药物投加也达不到水质设定的要求。
象东单游泳馆、北京体育大学游泳馆、国家体委训练中心跳水馆和一些医院自安装以后就无法正常使用,都不得不陆续改装成使用次氯酸钠进行消毒。
最近,有关专业杂志还专门刊登了有关澳大利亚饮用水中消毒副产物的研究文章,值得感兴趣的同仁参考。
臭氧臭氧的分子表达式为O3,通常状态下是浅蓝色气体,并具有剧毒性。
由于有一种鱼腥臭味便得了这个不雅的称谓。
在- 112凝聚为深蓝色液体,在- 192凝结为黑紫色固体。
臭氧在水中的溶解能力很小,但比氧易溶于水。
液态臭氧与液氧不能互溶。
与氧气相反,臭氧是非常不稳定的,在常温下缓慢分解, 200以上分解较快,且分解时释放大量热量。
纯的臭氧还容易爆炸。
2O33O2就化学性质来说,无论在酸性、中性、碱性介质中,臭氧的氧化性比氧更强。