a二氧化氯特性及其饮水消毒的优缺点
二氧化氯消毒剂有什么优点和缺点
----文章来源潍坊华实药业有限公司二氧化氯消毒剂有什么优点和缺点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。
当细菌浓度在105~106个／mL时，0.5ppm的ClO2作用5分钟后即可杀灭99％以上的异养菌；而0.5ppm 的Cl2的杀菌率最高只能达到75％，试验表明，0.5ppm的ClO2在12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%。
3、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O3和Cl2更有效。
低剂量的二氧化氯还具有很强的杀蠕虫效果。
4、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。
5、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（H2S、SO32-、CN－、Mn2+），对有机物的氧化降解以含氧基团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使用剂量极低，因此用ClO2消毒十分安全，无残留毒性。
二氧化氯消毒剂的应用范围有哪些
二氧化氯消毒剂的应用范围有哪些二氧化氯消毒剂因为其具有杀菌能力强，对人体及动物没有危害以及对环境不造成二次污染等特点而备受人们的青睐。
二氧化氯不仅是一种不产生致癌物的广谱环保型杀菌消毒剂，而且还在杀菌、食品保鲜、除臭等方面表现出显著的效果。
二氧化氯还可以用于漂白，如纺织与造纸元采用氯气漂白的都可以用二氧化氯替代。
1、杀菌、消毒方面⑴对饮用水的消毒二氧化氯是净化饮用水的一种十分有效的净水剂,其中包括良好的除臭与脱色能力、低浓度下高效杀菌和杀病毒能力。
二氧化氯用于水消毒，在其浓度为0.5-1mg/L时，1分钟内能将水中99%的细菌杀灭，灭菌效果为氯气的10倍，次氯酸钠的2倍，抑制病毒的能力也比氯高3倍，比臭氧高1.9倍。
二氧化氯还有杀菌快速，PH范围广（6-10），不受水硬度和盐份多少的影响，能维持长时间的杀菌作用，能高效率地消灭原生动物、孢子、霉菌、水藻和生物膜，不生成氯代酚和三卤甲烷，能将许多有机化合物氧化，从而降低水的毒性和诱变性质等多种特点。
⑵对空气的杀菌空气中含有大量可以致病的细菌,特别是饮食业场所及食品加工厂生产车间空气中微生物种类和数量多而复杂，对于这些微生物普遍采用的是紫外线灭菌方式，但由于室内空气相对湿度大，紫外线杀菌效果并不理想。
而二氧化氯制剂的灭菌能力强，分解迅速无残留，非常适于饮食业及食品加工业的有关场所的空气喷雾杀菌及消毒。
此外,春秋两季是感冒、气管炎等传染病的多发季节，可以用二氧化氯对环境进行消毒，不但能杀灭病原微生物，还能消除异味，清新空气。
因此，二氧化氯是十分理想的预防“非典”的环境消毒剂。
⑶对厨房用具、食品机械设备的消毒厨房用具、食品机械设备、容器等如果不经彻底的消毒，容易对食品造成污染，导致食物中毒的发生。
用二氧化氯对厨房用具、食品机械设备、容器等进行消毒，可杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球等。
⑷在医疗领域二氧化氯用于口腔含漱，可有效控制牙龈炎、牙斑菌和口臭，用作坐浴或冲洗，可防止多种疾病，等等。
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
二氧化氯二氧化氯是一种新型高效消毒剂，具有高效、广谱的杀菌作用。
它不属于含氯消毒剂，实际上为过氧化物类消毒剂。
目前国内已有多家在生产稳定性二氧化氯及二元包装的二氧化氯。
1．杀菌原理二氧化氯具有很强的氧化作用，能使微生物蛋白质中的氨基酸氧化分解，导致氨基酸链断裂，蛋白质失去功能，使微生物死亡，它的作用既不是蛋白质变性，也不是氯化作用，而是强大的氧化作用，这种作用比氯化作用至少强 2.5倍。
2.杀菌作用二氧化氯杀菌谱广，包括几乎所有的常见致病微生物，如细菌繁殖体、细菌芽胞、真菌病毒以及抵抗力强的肝炎病毒等。
3.主要优缺点（1）优点∶①广谱、高效，能杀灭一切微生物，快速无毒使用安全。
②使用范围广泛，不仅可以作为灭菌剂，也可作为消毒、防腐剂和保鲜剂。
③作饮水消毒时不仅可杀死水中微生物，而且能杀灭原虫和藻类，具有提高水质和除臭作用。
消毒后不产生有害物质，国外称它为理想的化学消毒剂。
（2）缺点∶①有机物对该消毒剂有一定的影响;②对碳钢、铝、不锈钢等手术器械有一定的腐蚀性;③杀菌效果多受活化剂浓度和活化时间的影响。
4.应用范围稳定性二氧化氯可应用于食品加工、饮用水、医院、医药工业的消毒、防霉、食品消毒和保鲜以及病房终末消毒、除臭、口腔含嗽、外科伤口清洗等。
5.使用方法（1）消毒处理。
①浸泡法∶将洗净、晾干待消毒或灭菌处理的物品浸于二氧化氯溶液中，加盖。
对细菌繁殖的污染，用100mg/L浸泡30min;对肝炎病毒和结核杆菌的污染用500mg/L 浸泡30min;对细菌芽胞消毒用1000mg/L浸泡30min。
灭菌浸泡60min。
②擦拭法∶参考浸泡法。
③喷洒法∶对一般污染的表面用500mg/L二氧化氯均匀喷洒，作用30min;对肝炎病毒和结核杆菌污染的表面用1000mg/L二氧化氯均匀喷洒，作用60min。
（2）饮水消毒∶在饮用水源中加入5mg/L的二氧化氯作用5min 即可。
6.使用注意事项（1）消毒前将二氧化氯用10∶1的柠檬酸活化30min 才能使用。
二氧化氯在水厂的应用
二氧化氯在水厂的应用二氧化氯一、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，但二氧化氯对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%。
温度低时二氧化氯的消毒能力较差，大约5℃时要比20℃时多消毒剂31%～35%。
2、pH值：适应范围宽。
ClO2分解是pH和OH-浓度的函数：当 pH值＞9时2 ClO2+2 OH-= ClO2- + ClO3-+H2O （岐化反应）3、悬浮物：悬浮物能阻碍二氧化氯直接与细菌等微生物的接触，从而不利于二氧化氯对微生物的灭活。
饮用水常用的消毒方式
饮⽤⽔常⽤的消毒⽅式⽬前，从⽔体消毒的种类来说，有氯⽓、漂⽩粉、次氯酸钠、氯胺、⼆氧化氯、臭氧等药剂和紫外线消毒模式，每种消毒模式都具有不同的性能和特点。
我国⼤多数集中式供⽔采⽤氯消毒。
氯消毒效果好，且费⽤较其他消毒⽅法低。
但由于近年来地下⽔质中各种有机物含量的增加，运⽤氯消毒会产⽣三卤甲烷等致突变与致癌变的有机化合物，因此专家建议不宜单独使⽤氯消毒。
也有采⽤漂⽩粉、次氯酸钠消毒的，因漂⽩粉、次氯酸钠容易受阳光、温度的作⽤⽽分解，所含有效氯易挥发，所以对存放条件和有效氯测试的要求⽐较⾼。
使⽤氯胺消毒需要较长的接触时间，操作⽐较复杂，并且氯胺的杀菌效果差，不宜单独作为饮⽤⽔的消毒剂使⽤。
⽽紫外线的灭菌作⽤只在其辐照期间有效，所以被处理的⽔⼀旦离开消毒器就不具有残余的消毒能⼒，如果⼀个细菌未被灭活⽽进⼊后续系统，就会沾附在下游管道表⾯并繁衍后代，容易造成⼆次污染。
较为理想的消毒⽅式是⼆氧化氯和臭氧消毒。
⼆氧化氯应⽤现状⼆氧化氯应⽤现状 近年来，国外在避免氯消毒所引起的有害作⽤⽽寻找新的消毒剂时，对CIO2的研究和应⽤⽇益增多。
由于CIO2不会与有机物反映⽽⽣成三氯甲烷，所以在饮⽤⽔处理中应⽤越来越⼴泛。
⼆氧化氯消毒的安全性被世界卫⽣组织(WHO)列为A1级，被认定为氯系消毒剂最理想的更新换代产品。
⽬前，美国和欧洲已有上千家⽔⼚采⽤⼆氧化氯消毒，我国近年采⽤⼆氧化氯消毒的⽔⼚也逐渐增多。
⼆氧化氯的制备⽅法⼆氧化氯的制备⽅法 由于⼆氧化氯⽔溶液易挥发，对压⼒、温度和光线敏感，所以不能压缩进⾏液化储存和运输，只能在使⽤时现场制备，⽴即使⽤。
⼆氧化氯的制备⽅法有电解⾷盐法、化学反应法、离⼦交换法等。
其中电解法和化学法在⽣产上应⽤较多。
臭氧应⽤现状 臭氧应⽤现状 ⽬前，在欧洲主要城市已把臭氧作为深度净化饮⽤⽔的⼀种主要⼿段。
在我国，臭氧消毒总的来说是处在起步阶段，尤其是⽔⼚净⽔处理⼯艺，但在区域供⽔⼯程中，臭氧消毒得到了⼀定的应⽤，积累了⼀些经验。
二氧化氯的性质及其在饮用水处理中的特点
二氧化氯的性质及其在饮用水处理中的特点二氧化氯(ClO2)是一种极为有效的氧化剂和消毒杀菌剂。
在城市饮用水和污水处理中，二氧化氯是一种极为理想的产品，除了能起到十分有力的消毒杀菌作用外，还可以有效地清除饮用水中的气味，而且不会生成对人体有害的三卤甲烷。
二氧化氯为一种黄绿色气体，极易溶于水，具有类似氯气/臭氧的特征气味。
和臭氧相同，由于它相对短的寿命，二氧化氯无法压缩后用钢瓶或容器储运，所以必须在使用时就地产生。
经济而有效地产生二氧化氯的关键在于：（1）怎样高效而且安全地生成二氧化氯；（2）在饮用水处理的工艺过程中，怎样合理地安装二氧化氯发生器，并使用尽可能低浓度的二氧化氯达到最佳处理效果。
二氧化氯在饮用水处理中的应用和特点*它是极为有效的无机强氧化剂和杀菌剂，极易溶于水并能维持一定的微量。
*它能够有效地清除饮用水中产生气味的微量化合物，从而大大减少产生气味的可能性。
*它能够有效地控制饮用水厂中海藻、生物膜以及其它粘液的生长，大大延长过滤器的使用寿命，并有效地消除由于这类物质使饮用水产生的气味。
*它能提高絮凝作用，有助于控制和清除饮用水的颜色，帮助消除浑浊，并能有效地氧化和清除铁和锰等金属。
*它不会反应生成有机氯化物以及三卤甲烷、卤仿等对人体有害的物质。
*它不会与水反应生成次氯酸或氯气，它的腐蚀性比氯气低。
*它不会与氨氮反应*它能在很宽的酸/碱PH范围内保持很高的杀菌效率。
*它能破坏酚、硫化物、氰化物和其它许多有机物*它能迅速地杀死病毒、细菌、原生生物、藻类、真菌、孢子、和孢子形成菌等。
在饮用水处理中，二氧化氯在以下几个方面优于氯气*和氯气不同，二氧化氯直接氧化水中的腐殖物以及三卤甲烷的前体，这样就大大地降低，有害微量物的产生。
*二氧化氯不与氨气以及伯胺反应，因此也就不会产生氯化胺*和氯气不同，二氧化氯不与水反应生成次氯酸和盐酸，这样就大大地降低了对设备和管道的腐蚀性。
*二氧化氯能够有效地、彻底地清除水中酚类、氯化酚类、硫化物类、氰化物类、亚硝酸类及其它有害的化合物。
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。
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156 二氧化氯特性及其饮水消毒的优缺点路 凯, 陈亚妍, 李士英, 黄承武(中国预防医学科学院环境卫生监测所,北京 100021)摘要: 二氧化氯是一种可供选择的饮水消毒剂。
它灭活细菌、病毒和贾第虫、隐孢子虫的效果等于或优于氯,可抑制三卤甲烷的形成,去除氯酚类臭和味,除铁和锰。
但需要高纯度二氧化氯发生器,消毒成本较高,监测手段较复杂,消毒副产物亚氯酸盐有一定的毒性。
关键词: 二氧化氯;饮水消毒;亚氯酸盐;监测中图分类号: R 12316 文献标识码: A 文章编号: 100121226(2000)06203642156收稿日期:2000207208;修回日期:2000209201 二氧化氯最初用于水处理是作为有效的氧化剂,可消除游离氯处理含酚水产生的药房气味。
二氧化氯作为可能的消毒剂替代物,可避免游离氯生成的消毒副产物并使三卤甲烷的生成降至极低或无,因此受到关注[1]。
1 二氧化氯的性质[2]用于饮水和污水处理时,二氧化氯以溶液形式使用。
二氧化氯气体是黄色,溶液中浓度14～17m g L 时气味明显,近似氯气,45m g L 时有刺激性。
在20℃、大气压力下,水中二氧化氯的质量浓度为70m g L 。
二氧化氯气体在室温条件下可压缩为液态,密度为2.4kg L ,沸点11℃,熔点-59℃。
二氧化氯气体在高于-40℃时不稳定、易爆炸,所以需要在使用现场生产。
二氧化氯暴露于光线下或接触有机物,温度上升就会爆炸。
二氧化氯压缩为液态,轻微的环境变化就会导致爆炸。
工业上,二氧化氯运输通过混合空气以保持二氧化氯浓度在8%～12%。
在黑暗中,二氧化氯溶液可保存几个月。
2 二氧化氯在水中的化学反应二氧化氯作为氧化剂在水中的反应包括两步[3]:(1)二氧化氯得到1个电子,形成亚氯酸盐:C l O 2+1e =C l O 2-(2)C l O 2-得到4个电子,形成氯化物:C l O 2-+2H 2O +4e =C l -+4OH -水处理过程正常pH 范围内,第一步形成C l O 2-。
由于C l O 2-与水中许多组分基本上不反应,故第二步反应不会很快发生。
二氧化氯有一个未成对的电子(称为自由基),因此不稳定,易于反应,这个特点影响消毒反应的发生。
由于二氧化氯的反应特征,它的+4价氯原子不易发生取代反应而形成氯化有机物或氯胺。
因此,二氧化氯不易使N H 3氧化。
二氧化氯在中性或弱酸性溶液中稳定,在碱性条件下,易降解为亚氯酸盐和氯酸盐:2C l O 2+2OH -=H 2O +C l O 2-+C l O 3-pH <8时,此反应不明显。
高碱性时须考虑降解率受二氧化氯浓度影响,PO 43-和CO 32-可降低反应速度。
此外,当二氧化氯暴露于光,可发生光化学降解,生成H 2O 2、C l O 2-、C l O 3-和C l 2,故应避光存放。
另一个重要反应是C l O 2-的降解。
在酸性条件下,C l O 2-降解为C l -。
pH =7时,二氧化氯与苯酚反应,约50%转为C l O 2-。
3 二氧化氯在饮水处理中的作用311 消毒31111 杀灭微生物40年代就有大量有关二氧化氯作为杀菌剂的报道,投加1～5m g L C l O 2时,即有杀灭大肠埃希杆菌、类炭疽杆菌的作用,即使存在悬浮物也如此。
70年代,经过大量研究得出结论:(1)二氧化氯是有效的杀菌剂;(2)在正常饮水pH6～8.5时二氧化氯灭菌效果不受影响;(3)二氧化氯快速灭活细菌;(4)二氧化氯的灭菌效果等于或优于氯。
31112 生物膜在水处理过程中生物膜的控制是重要的。
生物膜可导致水处理设施腐蚀,并增加水阻力。
生物膜也是臭和味的一个来源,并严重影响离子交换、热交换、膜分离过程。
二氧化氯对控制冷凝管的生物膜有效。
用二氧化氯处理的热交换器出水对鱼无毒。
31113 原生动物和藻类二氧化氯杀灭孢囊及控制水库藻类臭和味,效果比硫酸铜更好。
对杀灭贾第虫和隐孢子虫很有效。
31114 病毒二氧化氯在pH>7或存在氨的条件下,对大肠杆菌噬菌体、柯萨奇B3病毒、埃可病毒7、单纯性疱疹病毒1和2、新城鸡瘟病毒、噬菌体O X174、仙台病毒和牛痘病毒的灭活效果优于氯。
3.1.5 消毒作用方式由于低剂量二氧化氯用于饮水消毒,没有观察到细菌细胞或病毒壳体有形的损伤。
所以,二氧化氯导致微生物灭活的机制研究主要分为两类[2]:(1)二氧化氯和生物分子之间特殊化学反应的确定;(2)二氧化氯生理功能的观察。
第(1)类的研究表明,二氧化氯使病毒壳体蛋白改变导致病毒灭活。
另有研究显示,二氧化氯破坏RNA合成,也和游离脂肪酸反应[2]。
第(2)类研究涉及到二氧化氯对细菌细胞生理作用的影响。
该类研究一方面认为灭活的方式是二氧化氯破坏了蛋白质合成。
但也有报道认为抑制蛋白质合成可能不是主要目标,主要目标也不涉及脱氢酶、蛋白质合成的复合物或DNA。
通过测量钾离子的快速流出物发现二氧化氯破坏了外层膜的通透性。
同时还有研究认为二氧化氯使外层膜蛋白质、脂肪大量改变,增加了通透性[2]。
3.2 除铁和锰二氧化氯能够有效地氧化M n2+和Fe2+,生成高价氧化物或氢氧化物沉淀而使之被除去。
在正常饮水pH范围内,二氧化氯被还原为亚氯酸盐并快速地和M n2+或Fe2+反应。
碱性条件有利于此反应。
2C l O2+5M n2++6H2O=5M nO2↓+12H++2C l-C l O2+5Fe(HCO3)2+3H2O=5Fe(OH)3↓+10CO2+H++C l-在一些配水系统中,二氧化氯去除铁和锰的作用不是主要的,因为含铁水促进了铁细菌繁殖,而二氧化氯可抑制这些铁细菌的生长。
由于游离氯不能与有机的铁反应,所以游离氯(>5m g L)不能抑制铁细菌生长。
313 除臭和味3.3.1 去除氯酚类的异臭异味二氧化氯和酚类物质的比例决定了产物的组成。
溶液中酚类物质过量,反应后形成氯酚;但二氧化氯过量的溶液主要的产物是对位苯醌,产量是45%～65%,氯酚未检测出。
剩余产物是马来酸和草酸。
有研究报告,二氧化氯和苯酚在pH=7时,投加过量二氧化氯,仅2s就可完成反应。
在大多数水系统中,苯酚的浓度很低,主要氧化产物是对位苯醌和简单的有机酸[2]。
3.3.2 去除硫化物的气味二氧化氯可迅速氧化硫化氢,主要生成物是硫酸盐。
这个反应利用了二氧化氯全部的氧化能力,即5个电子转移,形成C l-。
3.4 抑制三卤甲烷的形成据报道,在不存在氯的条件下,二氧化氯和腐殖酸、灰黄霉酸反应,不产生三卤甲烷。
另据报道,二氧化氯也能去除霉味、泥土味和鱼腥味。
二氧化氯还可有效地去除二甲萘烷醇、2,3,62三氯甲氧苯、22异丙基232甲氧吡嗪和22甲基异冰片(M I B)产生的异臭。
但是,有文献报告,由自来水和淋浴水中释放出的二氧化氯与有些家庭新铺设的地毯中挥发到空气中的有机物反应,会产生令人讨厌的类似“煤油”和“猫尿”的臭和味[4]。
4 二氧化氯消毒副产物的健康影响4.1 消毒副产物的形成二氧化氯的+4价氯原子不易与有机物发生取代反应,故难以生成氯化副产物(如三氯甲烷)。
二氧化氯饮水消毒生成的其他氯化有机物的数量比氯低得多。
由于氧化反应形成了大量非氯化有机物。
这些氧化反应途径具有选择性,如二氧化氯易与三元有机胺和酚类反应,但和二元胺很少反应,与一元胺基本上不反应。
在酸性条件下,二氧化氯和醛类、醇类反应。
含不饱和键的烯烃与二氧化氯进行温和反应。
二氧化氯与饱和脂肪烃、饱和羧酸类、氨基酸在正常的水处理条件下不反应。
二氧化氯可以和腐殖质反应,最终生成氧化副产物而不是氯化有机物。
其中很多反应涉及苯酚类。
二氧化氯和苯酚类反应时破坏苯环,产物有:二或三羧酸、醛类物质、乙醛酸。
二氧化氯和苯酚反应可形成苯醌,生成物则主要取决于苯酚类物质本身的特点。
游离氯在二氧化氯生产过程中作为杂质而存在,因此它出现在二氧化氯的各种反应中,形成氯化有机物。
因此,应严格要求二氧化氯发生器产生不含氯气的高纯度二氧化氯。
一些研究显示,二氧化氯可以和三氯甲烷前体发生氧化反应,从而难以形成三氯甲烷。
随着二氧化氯和总有机碳比率的增加,形成的三氯甲烷就越少。
4.2 二氧化氯、氯酸盐和亚氯酸盐对健康的影响[5]1994年,美国允许应用二氧化氯作为一种饮用水处理剂,二氧化氯的消毒副产物氯酸盐和亚氨酸盐对健康的影响,受到了人们的关注。
二氧化氯是一种有毒的化合物,动物研究表明,长时间饮用含二氧化氯的水,可能损害肝、肾、中枢神经系统的功能,影响周围血液的组成,抑制甲状腺的功能。
亚氯酸盐可引起高铁血红蛋白的形成。
美国环保局提示,亚氯酸盐可能在婴儿和少儿中引起神经系统效应和贫血[10]。
4.3 二氧化氯饮水消毒的关键问题近年来,一些国家减少了二氧化氯饮水消毒的应用,原因如下:(1)需要高纯度二氧化氯发生器,(2)消费成本较高,(3)监测手段较复杂,(4)消毒副产物亚氯酸盐问题。
采用的高纯度二氧化氯,必须购置质量合乎产品标准要求的亚氯酸钠,并在性能可靠的发生器内制取。
水厂操作人员未经充分培训或因某种程度的错误认识,就可能导致处理水中总的剩余消毒剂超出限值。
目前,各国不少二氧化氯发生器的处理水中出现不同水平的消毒副产物。
因此,实行高纯度二氧化氯的较低投加量,不仅可降低处理水臭和味问题,而且将减少消毒副产物的浓度。
因此,有关部门应颁布可实施的条例,保证水厂投加不含氯、纯度高的二氧化氯溶液,并经常用电流滴定法(或其它可行的准确方法)监测处理水中剩余的二氧化氯及亚氯酸盐的浓度,至关重要[6]。
目前,我国生活饮用水卫生标准尚无二氧化氯、氯酸盐和亚氯酸盐含量的规定。
W HO制定饮水中亚氯酸盐的暂行建议值为200L g L。
由于资料欠缺,W HO未对氯酸盐制定建议值。
美国现行一级饮水条例规定二氧化氯最高污染物水平为0.8m g L(以C l O2计),亚氯酸盐的最高污染物水平为1.0m g L。
瑞士饮水C l O2-2C l O3-限值0.3m g L。
德国规定C l O2-2C l O2限值0.2m g L。
奥地利规定C l O2-为0.2m g L[7]。
亚氯酸盐的去除方法如下:2SO32-+C l O2-=2SO42-+C l-该反应在pH5.5～6.0溶液中可快速进行。
亚氯酸盐的残留范围在0.5～0.7m g L 与10倍过量亚硫酸盐反应,pH5.0或更低时,全部去除亚氯酸盐只需不到1m in。
当pH6.5时,全部去除亚氯酸盐只需不到15m in。
亚硫酸盐可使亚氯酸盐降低至< 1.0m g L,但不能去除氯酸盐[8]。
5 二氧化氯测定方法在二氧化氯的生产和应用中常伴有氯、氯酸盐、亚氯酸盐等,给二氧化氯的检验带来干扰。
美国《水与废水标准检测方法》第20版(1998)[9]有关二氧化氯测定方法简介如下: (l)碘量法:主要应用于二氧化氯标准溶液的测定。