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起點

二氧化氯發(fā)生器：張路     QQ：

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二氧化氯的特性

         二氧化氯是一種優(yōu)良的消毒劑和強氧化劑，又是一種含氯制劑，繼*代消毒劑液氯（含Cl2、次氯酸鹽和）、第二代消毒劑優(yōu)氯劑（二氯異氰尿酸鈉）、第三代消毒劑氯精（三氯異氰尿酸）后，二氧化氯被推崇為第四代消毒劑，是世界衛(wèi)生組織（WHO）和世界糧農組織（FAO）向**的A1級廣普、安全和高效的消毒劑。

二氧化氯的物理性質

         二氧化氯常溫下為黃綠色或橘紅色氣體，帶有一種辛辣氣味，易溶于水，在20℃和30mmHg壓力下，二氧化氯在水中的溶解度為2.9克／升。溶解中形成黃綠色的溶液。在空氣中的體積濃度超過10%時便有爆炸性，但在水溶液中則無危險性。比重為3.09克／升（11℃），熔點-59.5℃，沸點9.9℃（壓力為731mmHg時的沸點）。在水中能被光分解，與氨不起反應。對人體有刺激，當大氣中二氧化氯含量為14mg／L時，就可使人覺察；45mg／L時，明顯地刺激呼吸道。二氧化氯的揮發(fā)性較大，稍一曝氣即從溶液中逸出。溫度升高、曝光或與有機質相接觸，會發(fā)生爆炸。因此，在實際應用中，二氧化氯須避光保存，一般情況下，現(xiàn)使用，現(xiàn)制備。 

二氧化氯的化學特性

         二氧化氯是一種有多方面用途又有選擇性的氧化劑,它與各種有機和無機化合物反應，這些反應中許多都能用于包括水溶液和氣態(tài)蒸汽在內的水處理和工業(yè)廢物處理上。

         二氧化氯屬強氧化劑，其有效氯是氯的2.6倍，可以與包括鐵、錳、硫化物和含氮化物等無機物以及酚類，有機硫化物，多環(huán)芳烴、胺類、不飽和化物，醇醛和碳水化合物以及氨基酸和農藥等有機物化合物反應。

 二氧化氯的優(yōu)良性能及其作用

一、二氧化氯的優(yōu)良性能

         由于二氧化氯具有很強的反應活性和氧化能力，因此在水處理中表現(xiàn)出優(yōu)良的消毒效果和氧化作用。二氧化氯在飲用水消毒中幾乎不形成氯仿等有機鹵代物，且殺滅細菌、病毒、藻類和浮游動物的效果好于液氯，在水消毒過程中未產生致突變物質，其Ames試驗和小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核試驗均呈現(xiàn)陰性結果；二氧化氯與水中無機物和有機物，尤其是有機物的反應表現(xiàn)以氧化作用為主，而液氯則以氯取代為主，氯氣與水中前驅物質作用形成了顯著數量的氯仿等有機鹵代物。

         二氧化氯具有良好的殺菌效果。按*消毒技術規(guī)范中規(guī)定我們選用*、大腸桿菌和枯草芽孢桿菌等純菌種，進行二氧化氯消毒劑鑒定，結果表明，對這些純菌種的滅菌效果隨消毒劑投量的增加而增加，且二氧化氯的效果明顯好于氯氣。證明了二氧化氯對國家規(guī)定的消毒劑鑒定菌種的滅菌效果是顯著和高效的。二氧化氯對水中的非致病菌均也有非常好的滅菌效果。例如，二氧化氯對水中無色桿菌屬、假單孢桿菌屬、微感菌屬、鏈霉菌屬、梭狀芽孢桿菌屬、短桿菌屬、芽孢桿菌屬、芽孢放射菌屬、八疊球菌屬、葡萄球菌屬和微球菌屬等非致病菌（屬）均具有有效的殺滅效果。

         二氧化氯對細菌的殺滅效果明顯好于液氯，并可在pH為3－9范圍內有效地殺滅細菌；而液氯只有在近中性條件（pH值為6.5－8.5）下可有效地殺死細菌；相對液氯而言，二氧化氯所需投量較少，殺菌速率快。尤其二氧化氯可殺滅水中異養(yǎng)菌、鐵細菌和硫酸鹽還原菌等，且效果持久。二氧化氯的殺菌效果能持續(xù)很長時間，在管網系統(tǒng)中能夠保持一定的殘留。

         二氧化氯對水中病毒例如脊髓灰質炎I型、柯薩奇病毒B3、艾可病毒II、腺病毒7型、單純皰疹病毒I型、流行性腮腺炎病毒、乙肝病毒、呼吸道病毒具有很好的消毒效果；對水中的藻類和浮游生物有很好的失活效果。二氧化氯不僅能殺死微生物，而且能分解殘留的細菌結構，具有殺死孢子和病毒的作用，從而可以有效地控制細菌、藻類以及粘泥。

二、二氧化氯殺滅病毒和病菌的作用

         二氧化氯是一種廣譜型的消毒劑，二氧化氯能在pH值很寬的范圍內能殺滅大腸桿菌、細菌芽孢、配水網中的異養(yǎng)菌、硫酸鹽還原菌及真菌等，其殺滅效果與溫度T有關，是溫度（1/T）的函數，這一優(yōu)點彌補了因溫度升高而使二氧化氯在水中溶解度降低的缺點。二氧化氯對孢子的殺滅作用比氯強，對水中的野生菌種、放線菌、孢子體等均有較好的殺滅作用。

三、二氧化氯的滅藻作用

         二氧化氯對藻類的控制主要是因為它對苯環(huán)有一定的親和性，能使苯環(huán)發(fā)生變化而無臭味。葉綠素中的吡咯與苯環(huán)非常類似，二氧化氯也同樣能作用于吡咯環(huán)。這樣，二氧化氯氧化葉綠素，植物新陳代謝終止，使得蛋白質中的合成中斷。這個反應結果

         對植物的損害在于原生質脫水而帶來高滲的收縮（質壁分離），這是個不可逆的過程，導致藻類死亡。

四、二氧化氯的漂白、脫色作用

         二氧化氯作為一種具有強氧化性和氧化過程中很少有有機鹵代物產生的氧化劑,在造紙、紙漿工業(yè)的漂白等行業(yè)已經廣泛使用。使用ClO2作為漂白劑，與其他氯氣相比，ClO2可以提高白度，防止纖維強度降低，簡化生產工藝，避免產生游離氯而生成大量致癌物的危害。ClO2在漂白過程中還能殺滅微生物，有效地驅散紙漿中的粘液和無機沉積物，從而消除紙漿中固體塊狀的形成，提高紙張的質量。

         利用二氧化氯的氧化作用，在適當條件下，ClO2有很好的脫色作用。例如ClO2江蘇天倫染織實業(yè)公司及靖江市第三紡織廠，運用混凝/ ClO2   組合法處理印染廢水，處理后的水質pH分別從11-14降到7，12降到7；色度分別從1000降到50，600降到5，去除率達到95％和99.2％。其他指標如COD、BOD5、SS、S2-均降低且達到國家行業(yè)排放標準。

五、二氧化氯的除臭作用

         ClO2可以與硫化物發(fā)生氧化反應，而臭味往往是硫化物（如硫化銨、硫化氫、二甲基硫化物等）所致。ClO2氣體與有臭味的含硫污染物接觸之后，迅速發(fā)生氧化反應，轉變?yōu)槠渌镔|，從而除去臭氣。因此，將ClO2制成穩(wěn)定性溶液可用于冰箱、室內空氣的除臭、滅菌等，口腔醫(yī)療上也用其消除口臭和煙臭。

六、二氧化氯的保鮮作用

         據有關報道，經40～60mg/L濃度的二氧化氯水溶液浸漬五分鐘處理的禽肉類能有效地控制家禽軀體微生物污染，在5℃以下，可有效地延長儲藏期。海洋捕撈業(yè)運用二氧化氯水溶液處理捕獲的對蝦，先使用40mg/L二氧化氯水溶液浸泡10-20分鐘，再用20mg/L二氧化氯的冰塊保鮮，對蝦不會變黑.二氧化氯消毒殺菌的同時，不會使生物蛋白質變性而喪失已有的營養(yǎng)成分和價值，對水生物細胞無影響。

七、二氧化氯的氧化作用

         1、二氧化氯對錳的氧化

         二氧化氯能夠把二價錳氧化成四價錳，使之形成不溶于水的二氧化錳（Mn02），即：

         2CIO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl-

         2、二氧化氯對鐵的氧化

         二氧化氯同樣也能夠把二價的鐵氧化成三價的鐵，形成氫氧化鐵沉淀，即：

         ClO2+5Fe（HC03）2+13H2O=5Fe（0H）3+10C032-+Cl-+21H＋

         3、二氧化氯對硫化物的氧化

         二氧化氯在pH值5～9的區(qū)間內，很快將硫化物（S2-）氧化成硫酸鹽（Sa2-），即：

         8C1O2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+

         4、二氧化氯對的氧化

         二氧化氯可以將氧化成二氧化碳和氮，即：

         2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2C1-

         當的濃度為3.Omg／L，二氧化氯的投加量為5.Omg／L，其的去除率一般都大于85％。

         5、二氧化氯對*的氧化

         二氧化氯對*的氧化去除效果隨著二氧化氯投加量的增加而提高（它對*的去除率明顯優(yōu)于液氯）。當源水中*濃度為2.Omg／L，加5mg／L二氧化氯時，*的去除率一般大于85％。傳統(tǒng)的氯消毒隨著液氯投加量的增加，氯代酚的量隨之增加，而投加二氧化氯時，則基本上不形成氯代酚。

         6、二氧化氯對有機物的氧化

          二氧化氯對有機物的氧化降解，與氯所不同的zui大特點是，它不會生成有機氯代物。二氧化氯可以控制三鹵甲烷（THM）的形成，減少總有機鹵的生成。*，三鹵甲烷的前驅物質通常有以下3類：一類是天然大分子有機物，如腐殖酸、灰黃霉酸等；另一類是小分子有機物，如酸類化合物、苯胺、苯醌、氨基酸等多種有機物；第三類是藻類及代謝產物。

        我們知道，黃腐酸是腐殖質的主要組成物質，腐殖質里黃腐酸（FA）的含量高達90％。通過研究和試驗表明，二氧化氯與黃腐酸幾乎不生成氯仿，而液氯與黃腐酸反應，則會生成大量氯仿。而且，氯仿的生成量隨著液氯的投加量和水中腐殖質含量的增加而增加。*是黃腐酸中zui多、zui基本的部分，一般用它代表黃腐酸來說明二氧化氯和氯的作用機理。

        二氧化氯與*的反應的zui后產物是有機酸、水和二氧化碳，通過反應，二氧化氯則被還原成氯離子。由此可見，二氧化氯與黃腐酸等有機物的反應是以氧化還原反應為主，沒有氯代物生成。液氯與黃腐酸的作用機理主要表現(xiàn)在液氯與*的反應過程：

        由此可見，液氯與水中黃腐酸等有機物發(fā)生反應是以親電取代反應為主，反應結果生成大量的氯仿和有機氯代物等有害物質。因此，二氧化氯對酚類化合物都有比較好的去除效果。例如當二氧化氯的投加量為5.0㎎/L時，它對*、簡苯三酚的去除率都在90%以上；而當氯的投加量和二氧化氯相同時，它的去除率只有60%左右。二氧化氯對間甲酚的去除率為50%；而氯對它的去除率只有30%左右。

        因為二氧化氯與酚類化合物所產生的是“氧化還原反應”，所以不會形成氯代酚；而氯與酚類化合物所產生的是“取代反應”，所以會形成氯代酚。

二氧化氯的應用說明

        二氧化氯問世以來，已經先后被用于紙張和纖維漂白、飲用水消毒、食品加工、肉類水果蔬菜和水產品滅菌與保鮮、工業(yè)冷卻水和廢水處理、食品包裝紙消毒和漂白、注水采油和油井解堵、臨床醫(yī)療中的消毒滅菌、衛(wèi)生防疫消毒、油脂脫色及面粉和大米加工中的漂白和殺菌、水產養(yǎng)殖中的水體養(yǎng)殖消毒和防病治病以及水廠殺藻和控制生物污染和管道淤塞等諸多方面。

一、二氧化氯在引用水消毒中的應用

        美國*進行過幾項使用二氧化氯消毒水和廢水的研究，實驗證明二氧化氯是一種比氯更有效的殺病毒劑和殺細菌劑，而且在廣泛的pH范圍內有效，成為大家喜歡使用的消毒劑。認真控制二氧化氯消毒可減少形成有機氯代物的潛力。

二、使用二氧化氯控制三氯甲烷

        二氧化氯在水處理中的應用，是多年來已被接受的一項事實，它曾經是減少水源疾病的重要因素之一。但是三鹵甲烷的發(fā)現(xiàn)及其危及健康的作用卻提出了一個氯化和安全問題，認為在保護飲用水免遭疾病傳染時也能產生致癌性的有機副產物。這種關注導致了對“國家臨時初級飲用水章程”的修改，以便控制飲用水中三鹵甲烷的濃度。

        八十年代初，美國印第安納州埃文斯維爾供排水公司和美國*（USEPA）發(fā)起了使用二氧化氯的評價研究，結果表明二氧化氯對減少三鹵甲烷是非常有效的，二氧化氯的效果促成了美國很多供排水公司把預消毒劑從氯氣改變?yōu)槎趸取?span lang="EN-US">

三、二氧化氯和氯：預氧化劑用于飲用水廠殺滅藻類

         與水凈化和水質問題相關的藻類已引起人們的強烈關注。這些問題概括如下：

         1、藻類和胞外產物干擾物理/化學水凈化工藝；

         2、藻類通過凈化系統(tǒng)造成令人難以接受的水質產生；

         藻類不僅產生影響神經系統(tǒng)的肝毒素有害于消費者的健康，而且產生藻類產物還能作為三鹵甲烷的前驅物質和微生物及其異樣生物的養(yǎng)料來源。

         自20世紀70年代中期，南非弗里尼欣市蘭特水司比較了二氧化氯和氯氣作為原水的預氧化劑和殺藻劑的效果，并且進行了下列研究：

         ①不同種藻類對兩種氧化劑的敏感性；

         ②藻類濃度對氧化效率的影響；

         ③氧化劑濃度和接觸時間對藻類存活率的影響。

         研究結果表明：在氯需要的1/3接觸時間內，二氧化氯的效率是氯的2－10倍。用二氧化氯作預氧化劑時沒有三鹵甲烷的形成，但是用氯氧化含藻懸浮液在接觸2h內形成三鹵甲烷達35μg/L。從這項研究中可明顯地得出：二氧化氯是這兩種消毒中使用較佳者。

四、二氧化氯對直流式冷卻系統(tǒng)的防污塞處理

         微生物污染是指在處理系統(tǒng)地表面產生不期望地生物粘泥沉積。生物粘泥主要由生物膜組成，其中的微生物包埋于由它們自身組成的聚合基質中，形成復雜的粘泥沉積物。在工業(yè)環(huán)境中產生的生物粘泥，常常包含有生物膜，以及和它們有密切關系的無機顆粒、腐蝕產物和較大的污染微生物。

         意大利學者畢來梯（Belluati）等用二氧化氯處理直流式冷卻系統(tǒng)中的微生物污染取得了積極成果，研究證明二氧化氯在0.05-0.25mg/L的投加濃度下就能有效地控制生物污染地發(fā)生。

五、二氧化氯在煤氣廢水處理中的應用

         將二氧化氯（ClO2）應用于煤氣廢水（含高濃度酚類物質）治理中，對二氧化氯投量與COD的比例關系、反應時間對酚類物質去除的影響、反應過程中二氧化氯的消耗與ClO2-的形成做了比較。結果表明，在煤氣廢水中的COD與ClO2的濃度比為5.5，反應進行30min后，可以使廢水中可降解的酚類物質基本去除。GC/MS表明，在處理過程中基本沒有氯代有機物生成。

二氧化氯可以有效去除煤氣廢水中的有機物質，在實際廢水處理工藝中，如果在生化處理之后輔之以化學氧化，處理出的水就可以滿足循環(huán)冷卻水的要求，這不僅達到了廢水處理的目的，而且使廢水得到了回用。

六、二氧化氯在石油污染地下水治理中的應用

         利用二氧化氯作為氧化劑，并結合曝氣、微生物技術及水利截獲技術使地下水中油類污染物的濃度較大程度地降低。

七、二氧化氯處理醫(yī)院污水

         醫(yī)院污水消毒目前國內外主要采用液氯、或漂白精、次氯酸鈉、臭氧和二氧化氯等。用二氧化氯和氯氣對照處理醫(yī)院污水，進行消毒處理實驗，考察二氧化氯對醫(yī)院污水地處理效果，得出以下結論：

         1、二氧化氯對國家規(guī)定的消毒劑鑒定菌種的殺滅效果是顯著和高效的，符合*的規(guī)定要求。

         2、二氧化氯對醫(yī)院污水中分離鑒定出來的非致病菌和致病菌的消毒效果明顯好于液氯。

         3、二氧化氯可在pH=3.0-9.0范圍內有效殺滅醫(yī)院污水中的細菌（含大腸桿菌），而氯氣只有在中性條件下才達到滿意效果。

         4、二氧化氯對醫(yī)院污水中COD和BOD5的去除效果優(yōu)于液氯。

         5、建議二氧化氯處理醫(yī)院污水的運行參數是：投量30-50mg/L，作用60-120min；在此條件下，處理后污水細菌總數均可達到GB48-83國家醫(yī)院污水排放標準和GB8978-88國家污水綜合排放標準。

八、二氧化氯處理印染廢水

         印染廢水中助劑和漿料占廢水COD的70％以上，而染料只占COD的10％左右。但是，染料形成了印染廢水的主要特征之一——高色度。二氧化氯作為一種具有強氧化性和氧化過程中很少有有機鹵代物產生的氧化劑，用于處理印染廢水，在適當條件下，具有很好的脫色效果，無返色現(xiàn)象，處理后的出水COD等指標能達到國家GB8978-88排放標準。

九、二氧化氯用于殺滅成熟斑貽貝

         斑貽貝出沒于構筑物進水口和管線引起生物淤塞及其相關問題。二氧化氯是一種有效的殺菌劑，與氯氣相比，它在低濃度和接觸時間內成功地殺死貽貝。在美國已成功使用二氧化氯消除成熟的斑貽貝侵蝕。

十、二氧化氯在注水采油中的應用

         20世紀90年代以來，美國某些油田采用在常規(guī)酸中加入二氧化氯的方法處理地層和注水管線的堵塞收到了明顯效果。

         二氧化氯是一種*的氧化劑，它可優(yōu)先將FeS氧化成水潤濕性的氧化物，溶解了的鐵被酸中的添加劑螯合，酸化產生的硫化氫被氧化成SO42－或SO32－,因此不會產生FeS的再沉淀問題。二氧化氯也完*夠氧化堵塞巖層的有機生物質合任何聚合物殘渣，因此在常規(guī)酸中添加二氧化氯能有效地解決井眼周圍地巖層損害合注水管線中的淤渣問題，從而提高注水速度，降低壓力，增加生產能力。

十一、二氧化氯處理高濃度含氰廢水

         二氧化氯是一種強氧化劑，它可將含氰廢水中的CN－氧化成CO2和N2而達到凈化目的。

十二、二氧化氯在水產養(yǎng)殖中的應用

         大量的養(yǎng)殖實驗已證明二氧化氯對經水傳播的病原微生物均具有較好的消毒效果，且對養(yǎng)殖動物生長發(fā)育沒有影響。有因其使用后不會導致病原體產生耐藥性和作用后無有害殘留物生成等特點，二氧化氯將會作為水產養(yǎng)殖用水消毒劑而被廣泛使用。

十三、二氧化氯的在醫(yī)療中的應用

         二氧化氯可用于皮膚保護液、清潔劑和消毒劑，婦科消毒，口腔消毒，眼科消毒和治療眼疾，骨科消毒，外科消毒和傷面沖洗，哺乳動物消毒，還可用于防止組織紅腫；另外，二氧化氯在醫(yī)院其它方面也有應用，如用于醫(yī)院污水的消毒，醫(yī)院廢物處理，科研的即時消毒，醫(yī)院環(huán)境及空氣消毒等等。

幾種其它常用消毒產品與二氧化氯的比較

         目前，作為飲用水的消毒劑主要有液氯、臭氧O3、氯胺（NH2Cl和NHCl 2等）和二氧化氯ClO2等，其中液氯消毒在仍很普遍，但是液氯消毒產生三鹵甲烷等有機鹵代物的潛在危險已成為共識。

一、液氯消毒

         目前在我國液氯仍然是水處理過程中應用zui多的消毒劑，氯用于飲用水消毒已有近百年歷史。液氯消毒具有余氯的持續(xù)消毒作用，試劑價格低，運輸方便，操作簡便，不需龐大的設備；氯氣本身有毒，使用時必須注意安全，防止泄漏。飲用水氯消毒產生鹵化物（三氯甲烷）會造成水體的二次污染。我國規(guī)定飲用水中氯仿小于60μg/L。但是，欲*控制飲用水消毒中氯仿等有機鹵代物的形成，則必須用新型消毒劑替代傳統(tǒng)的液氯。

二、臭氧消毒

         臭氧（O3）是一種優(yōu)良的消毒劑和強氧化劑，不僅能殺滅水中的許多微生物，而且還能將水中的大分子有機物轉化為易生物降解和易被活性炭吸附的小分子有機物。但目前臭氧發(fā)生裝置的產率較低，設備昂貴，安裝管理復雜，運行費用高，而且臭氧在水中溶解度低，衰減速度快，為保證管網內持續(xù)的殺菌作用，必須和其它消毒方法協(xié)同進行。

三、紫外線消毒

         紫外線消毒的優(yōu)點是消毒后水中不增加任何化學添加物，也不產生任何新的化學合成物，更不能去除有益的礦物質。但紫外線消毒對原水濁度要求很高，且必須保證一定的水流厚度，當水深較大時，殺菌效果急劇下降，不能實現(xiàn)管網中的持續(xù)消毒作用。故現(xiàn)在只有在純凈水等小型高標準水處理中應用較廣。

四、二氧化氯消毒

         二氧化氯是一種強氧化劑和高效殺菌劑，自從ClO2作為一種消毒劑用于水處理工藝以來，在歐洲及美國得到廣泛應用，其綜合指標遠遠好于其它消毒劑，表1對幾種消毒劑的各項指標作了一個綜合比較，通過對比可知，二氧化氯發(fā)生器無論在安裝、使用還是維護方面都比其他幾種消毒劑及產品有很高的*性，隨著水源污染的日益加重及人們對水質要求的日益提高，二氧化氯必將成為廣泛應用的新一代消毒產品。并已對它的消毒效果進行了許多實驗及研究。   

二氧化氯作為水消毒劑具有以下明顯優(yōu)點：

         1、二氧化氯在失活病毒、隱孢子蟲和賈第蟲方面比氯氣更有效果；

         2、二氧化氯不形成氯仿等有機鹵代物；

         3、二氧化氯殺菌性幾乎不受pH 影響，且殺菌效果明顯好于氯氣；

         4、二氧化氯可用于控制藻類、*植物和酚類化合物產生的嗅和味問題；

         5、二氧化氯氧化鐵、錳、硫化物和亞硝酸鹽以及許多有機物；

         6、二氧化氯在水中的剩余量，將延長或保證管網水中的消毒作用；     

         7、二氧化氯不與氨反應，也不與溴化物反應形成溴或溴酸鹽；

         8、二氧化氯在減少殺滅斑貽貝方面是有效的。

表1  幾種其它常用消毒產品與二氧化氯的比較表

二氧化氯的發(fā)生技術

         二氧化氯的發(fā)生方法主要有兩種——化學法和電解法，電解法發(fā)生ClO2技術因其耗電量大，運行費用高，二氧化氯含量低，故障率高等缺陷，目前在市場上和使用中已逐漸被淘汰，在此就不再做介紹。其中化學法發(fā)生二氧化氯的技術已趨成熟，化學法分為亞氯酸鈉法和氯酸鈉法兩種。

一、亞氯酸鈉法制備二氧化氯

         亞氯酸鈉（NaClO2）的摩爾質量為90.442g/mol，Cl原子的標準氧化態(tài)是＋3。純NaClO2為白色晶體或結晶狀粉末，有微吸水性，且易溶于水。

         NaClO2具有氧化性，它在弱堿性溶液中是非常穩(wěn)定的，然而在強堿性中加熱，它會分解成ClO3―和Cl―。酸性條件下，ClO2－分解成ClO2、ClO3―和Cl―。

         鹽酸－亞氯酸鈉反應： 5 NaClO2＋4 HCl ＝  4 ClO2＋5 NaCl＋2 H2O

二、氯酸鈉法制備二氧化氯

         氯酸鈉（NaClO3），無色或白色粒狀晶體，有咸味，溶于水和乙醇。氯酸鹽法置備ClO2，可采用的還原劑除二氧化硫（SO2） 和甲醇（CH3 OH）外，還有草酸（H2 C2 O2 ,）雙氧水（H2 O2 ）、檸檬酸（C6 H8 O7 ），鹽酸（HCl）和甲酸（HCOOH）及其對應的鹽、單糖（C6 H12O6）、雙糖等，還有醇類如乙醇、丙醇、異丙醇以及多元醇如丙二醇、丙三醇、乙二醇等。

         以氯酸鹽為原料化學合成法生產ClO2有十幾種方法，基本上都是通過在強酸介質存在下還原氯酸鹽這一途徑制得的。按還原劑的不同可分為4類:

         （1）二氧化硫為還原劑的方法有馬蒂遜（Mathieson）法，大曹法、霍爾斯特（Holst）法、佩爾松（Person）法和R1法；

         （2）以鹽酸為還原劑的方法有開斯汀（Kesting）法、日曹法、凱密迪（Chemetics）法和R5法；

         （3）以甲醇為還原劑的方法有索爾維（Solvey）法和R8法；

         （4）以氯化鈉做還原劑的方法有R2法和R3法（單容法，SVP）。

例如氯酸鈉－鹽酸反應：

         2 NaClO3＋4 HCl ＝  2 ClO2＋Cl2＋2 NaCl＋2 H2O

二氧化氯的應用范圍

         □  醫(yī)院污水殺菌消毒

         □  高層供水的二次消毒

         □  中水回用的消毒、除臭、脫色

         □  市政污水殺菌消毒、除臭、脫色

         □  污水處理廠殺菌、消毒

         □  城鎮(zhèn)自來水廠殺菌消毒

         □  游泳池水、景觀水殺菌消毒

         □  含氰、含酚廢水的無害化處理

         □  印染行業(yè)污水的脫色漂白處理

         □  石油注井水的殺菌消毒、除垢

         □  各種供水系統(tǒng)的消毒、除鐵、除錳、除味、脫色

         □  循環(huán)冷卻水殺菌、滅藻、粘泥剝離

二氧化氯消毒劑發(fā)生器的選用

         二氧化氯是一種新型高效的消毒劑，作為消毒用產品，國內市場上已經有成品即穩(wěn)定性二氧化氯水溶液，還有可以現(xiàn)場制備二氧化氯水溶液的二氧化氯發(fā)生器。穩(wěn)定性二氧化氯水溶液是將二氧化氯用特定的溶液吸收制備而成，使用時只要將溶液激活即可。二氧化氯發(fā)生器，其發(fā)生方法有化學法和電解法兩大類。電解法二氧化氯發(fā)生器的缺點在于耗電大，運行費用高，產生的二氧化氯含量低，故障率高等，因此已逐漸被市場淘汰。目前市場上主要是化學法二氧化氯發(fā)生器，按其生產工藝不同分為復合型二氧化氯發(fā)生器和高純型二氧化氯發(fā)生器。

         為方便用戶選擇適當的產品，現(xiàn)將穩(wěn)定性二氧化氯水溶液、復合型二氧化氯發(fā)生器和高純型二氧化氯發(fā)生器三者的性能特點比較如下。    

一、原料、產物成分及含量

        原料               成分及含量

        復合型      氯酸鈉、鹽酸        二氧化氯（70%）氯氣（30%）

        高純型      亞氯酸鈉、鹽酸      二氧化氯（95%以上）

        穩(wěn)定性水溶液  二氧化氯          二氧化氯（95%以上）

二、 消毒效果及游離余氯

         根據國外資料及國內專家的試驗報道，二氧化氯和氯氣復合消毒劑和純二氧化氯消毒劑在消毒效果上基本相同，但是在給水消毒中，二者的游離余氯大不相同。2001年6月*頒布的《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》中細菌學指標規(guī)定：游離余氯－在于水接觸30分鐘后應不低于0.3mg/L，管網末梢水不應低于0.05mg/L（適用于加氯消毒）?！渡铒嬘盟l(wèi)生規(guī)范》中并沒有對二氧化氯消毒作出相關規(guī)定。采用純二氧化氯消毒按正常投加量時，很難保持水中的余氯量，相同的消毒效果前提下，復合型發(fā)生器可保持水中的游離余氯達到《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》的規(guī)定。國內有些水廠也采取純二氧化氯配合液氯消毒，以保持水中的游離余氯。

三、三鹵甲烷（THMS）的控制

         以液氯作為水消毒劑會產生較多的三鹵甲烷（THMS），純二氧化氯作消毒劑幾乎不產生三鹵甲烷（THMS）等有機氯代物，這已為試驗證明，且得到*的事實。那么二氧化氯/氯復合消毒劑對三鹵甲烷（THMS）形成的影響如何？哈爾濱工業(yè)大學的黃君禮教授對此進行了試驗研究，結果表明：隨著二氧化氯占混合消毒劑中質量分數的增加，三鹵甲烷（THMS）的形成量逐漸減少；二氧化氯是控制三鹵甲烷（THMS）生成的優(yōu)良消毒劑之一。

四、安全性

         二氧化氯發(fā)生器在出廠之前都經過正規(guī)的測試，安全性達標，用戶只需按照說明書中的超作程序運行即可。但是，化學法二氧化氯發(fā)生器采用的原料都是化學試劑，化學試劑有其特定的性質，運輸、儲存和使用中具有一定的危險性，從而造成了二氧化氯試劑使用中的不安全因素。

         復合型、高純型二氧化氯發(fā)生器，分別以氯酸鈉和亞氯酸鈉為主要原料之一。氯酸鈉和亞氯酸鈉是兩種性質不同的化合物，氯酸鈉是氧化劑，但是相對穩(wěn)定，儲存運輸要求不十分嚴格，使用過程中相對安全；亞氯酸鈉是強氧化劑，性質活潑，與木屑、有機物、塵埃、磷、炭、硫等接觸、碰撞或摩擦容易爆炸或燃燒，水溶液濃度超過30%也容易發(fā)生爆炸，貯存和運輸要求嚴格，包裝需用金屬桶，以防靜電，使用時要輕拿輕放，不能與皮膚直接接觸，使用時相對危險。

五、使用領域

         復合型二氧化氯發(fā)生器，運行成本較低，適合大規(guī)模給排水系統(tǒng)使用，例如：自來水廠、污水處理廠、醫(yī)院污水及工業(yè)循環(huán)水處理等。

         純二氧化氯發(fā)生器、穩(wěn)定性二氧化氯水溶液，適用于生產工藝對二氧化氯溶液的純度要求較高，且用量不大，經濟效益較高的場合使用，如：纖維的漂白；礦泉水、啤酒廠、飲料廠、食品廠的消毒處理等。

六、各類水處理有效氯消耗量

         使用參數：（有效氯消耗量g/m³ ）

          注：由于水質不同，有效氯消耗量可能有較大差別，以上數據僅供參考