廣東連州電解法二氧化氯發生器技術說明

1二氧化氯用于自來水的消毒

二氧化氯作為一種高效的飲用水消毒劑，已被廣泛應用于飲水消毒領域。但是目前國內關于應用二氧化氯消毒接觸時間和消毒副產物生成情況及影響因素等方面還未見系統研究。另外，許多與地區已將二氧化氯及其副產物列入飲水水質標準中，但所選擇的控制指標不一，限值也不盡相同。因此，開展二氧化氯消毒技術的基礎研究十分必要。該論文通過對二氧化氯對大腸桿菌的消毒效果、二氧化氯消毒副產物的生成規律及其影響因素、輸水管材質對飲水二氧化氯消毒的影響等方面內容的研究，探討了二氧化氯用于飲水消毒的安全性。1.我國大部分水體受到不同程度的有機物污染，研究中，為更好的模擬天然水體，選擇污水處理廠二次沉淀池的出水，經超濾后作為實驗水樣。2.選擇大腸桿菌作為二氧化氯消毒效果的指示生物，依據《生活飲用水消毒劑和消毒設備衛生安全評價規范》（試行），水樣中大腸桿菌加標量為500-2000cfu/100ml。比較不同接觸時間、不同水溫、不同ClO2投加濃度下水樣中大腸桿菌的存活菌落數，觀察二氧化氯的消毒效果。結果顯示，二氧化氯投加濃度、水溫、接觸時間對二氧化氯消毒效果均有影響。在水溫相同的條件下，二氧化氯的消毒效果隨二氧化氯投加濃度的增加而增強;在二氧化氯投加濃度相同的條件下，隨著溫度升高，消毒效果增強;在二氧化氯投加量和水溫相同的條件下，隨著消毒接觸時間的延長消毒增強。3.研究不同接觸時間條件下、不同二氧化氯投加濃度、水中不同有機物（以耗氧量表示）含量下，二氧化氯消毒副產物亞氯酸鹽和氯酸鹽的生成情況。逐級稀釋實驗水樣，得到耗氧量分別為1、3、5、8mg/L的水樣。加入一定量的二氧化氯溶液，使水樣中二氧化氯濃度分別為1、2、3、5和8mg/L。避光密封放置，1、3、5、10、20、30、45、60 min后取樣，用HACH DR/2400便攜式分光光度計速測水樣中二氧化氯濃度，用離子色譜法測定水樣中亞氯酸鹽和氯酸鹽濃度。研究發現，亞氯酸鹽生成量與接觸時間、二氧化氯的投加量、水中有機物含量均相關。二氧化氯投入水體后即迅速反應生成亞氯酸鹽，隨著接觸時間的增加，亞氯酸鹽生成量逐漸增加。5min內亞氯酸鹽生成量大于生成總量（接觸時間為60min）60%。隨著二氧化氯投加濃度的增大，其所占比例也隨之增大。反應5min以后，亞氯酸鹽雖有增加，但增加速度顯著減慢。有機物對亞氯酸鹽的生成影響與水中二氧化氯濃度有關。水中二氧化氯充足時，有機物越多，即耗氧量越大，生成的亞氯酸鹽越多。水中二氧化氯不充足時，初期亞氯酸鹽隨著有機物的增多而增加，當水中二氧化氯被還原后，再增加有機物，則亞氯酸鹽生成量不會明顯改變。二氧化氯投加量對亞氯酸鹽的生成影響與水中有機物濃度有關。水中有機物充足時，二氧化氯越多，生成的亞氯酸鹽越多。水中有機物不充足時，初期亞氯酸鹽隨著二氧化氯的增多而增加，當水中有機物被氧化后，再增加二氧化氯濃度，則亞氯酸鹽生成量不會明顯改變。接觸時間、水中有機物含量對氯酸鹽生成量無明顯影響，實驗中出現的氯酸鹽生成量隨二氧化氯投加濃度增大而增大的現象主要是由于二氧化氯消毒液中含有氯酸鹽，而實際氯酸鹽生成量較少，且變化不大。4.對7種常見的輸水管管材進行浸泡試驗。經前處理后，在管材中注入0.8mg/L二氧化氯溶液，密封，常溫常壓浸泡，分別在12、24、48h取樣，測定水樣中二氧化氯濃度和亞氯酸鹽濃度。棕色玻璃管對照。結果顯示輸水管材材質對二氧化氯的消耗有影響。浸泡時間越長，水樣中二氧化氯濃度越低。浸泡12h時，大部分二氧化氯被管材消耗，消耗量達74-100%。48h后二氧化氯殘余濃度在0-0.11mg/L。金屬管材對二氧化氯的消耗相對較大，塑料管材次之。除銅水管的浸泡水樣中無亞氯酸鹽生成外，其余6種管材的浸泡水樣中均有亞氯酸鹽生成，生成量由大到小依次為PVC-U、鍍鋅鋼管、PE、鋁塑、PB、PPR。PVC-U、鍍鋅鋼管亞氯酸鹽生成范圍在0.57-0.64mg/L，PE、鋁塑的亞氯酸鹽生成范圍在0.11-0.23 mg/L，PB、PPR的亞氯酸鹽生成范圍在0.10-0.14 mg/L。PVC-U、鍍鋅鋼管、PB、PPR在浸泡12h后亞氯酸鹽達值，隨后變化不大。而PE、鋁塑在浸泡24h后亞氯酸鹽達值，隨后亞氯酸鹽變化不大。

二氧化氯是一種優良的消毒劑和強氧化劑，又是一種含氯制劑，繼代消毒劑（含Cl2、次氯酸鹽和漂白）、第二代消毒劑優氯劑（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。

2二氧化氯的物理性質

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，現使用，現制備。 

3二氧化氯的化學特性

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蒸汽在內的水處理和工業廢物處理上。

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，多環芳烴、胺類、不飽和化物，醇醛和碳水化合物以及某物質和藥物等有機物化合物反應。

4二氧化氯的應用方面和作用機理

二氧化氯具有殺菌、漂白、除臭、消毒、保鮮的功能。

作用機理主要是氧化作用，二氧化氯分子的電子結構呈不飽和狀態，外層共有19個電子，具有強烈的氧化作用 力，主要是對富有電子(或供電子)的原子基團(如含巰基的酶和硫化物，氯化物)進行攻擊，強行掠奪電子，使之 成為失去活性和改變性質的物質，從而達到其目的。

1、殺菌機理

二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力，放出原子氧將細胞內的含巰基的酶氧化起到殺菌作用。

2、漂白作用

二氧化氯的漂白是通過放出原子氧和產生次氯酸鹽而達到分解色素的目的。用他做漂白劑代替Cl2、氯酸鹽等，可阻止并避免與纖維發生氧化而降低纖維強度，因而效果更全面。

3、除臭作用

二氧化氯的除臭是因為它能與異味物質(如H2S、-SOH、-NH2等)發生脫水反應并使異味物質迅速氧化轉化為其他物質。而且它能阻止蛋氨酸分解成乙烯，也能破壞已形成的乙烯，從而延緩腐爛，同時殺死微生物而不與脂肪 酸反應并不破壞食品結構。

廣東連州電解法二氧化氯發生器技術說明