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应用领域
 
二氧化氯介绍

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◆二氧化氯的发明

●二氧化氯是由汉费莱-戴伟先生于1811年发现的。1843年时米隆用盐酸将氯酸钾酸化获得了一种黄绿色气体,并将这一气体吸收在碱性溶液里获得了亚氯酸盐(以及氯酸盐),而米隆没有将这种气体作为二氧化氯识别。1811年Garzaralli-Thumlackh鉴别出这种气体是二氧化氯和氯气的混合物.

◆二氧化氯特性

●二氧化氯为黄红色气体,带有一种辛辣气味,在空气中的体积浓度超过10%时便有爆炸性,但在水溶液中则无危险性,在实际应用中,二氧化氯须避光保存,一般情况下,现场制备,现场使用。

◆二氧化氯的作用

1、二氧化氯杀灭病菌和病毒的作用

●二氧化氯是一种光谱型的消毒剂,它对水中的病原微生物,包括病毒、细菌芽孢、配水管网中的异样菌、硫酸盐还原菌及真菌等均有很高的杀灭作用。

●二氧化氯能在PH值很宽的范围内杀灭大肠杆菌,其杀灭效果与温度T有关,是温度(1/T)的函数,这一优点弥补了因温度升高而使二氧化氯在水中溶解度降低的缺点。二氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强,对水中的放线菌、野生菌种、孢子体等均有较好的杀灭作用。

2、二氧化氯的氧化作用

● 二氧化氯对锰的氧化

● 二氧化氯对铁的氧化

● 二氧化氯对硫化物的氧化

● 二氧化氯对氰化物的氧化

● 二氧化氯对苯酚的氧化

● 二氧化氯对有机物的氧化

3、二氧化氯的脱色作用

●二氧化氯具有较强的氧化作用,所以,有较好的脱色作用。当预投加二氧化氯1.5mg/L(或大于1.5mg/L)时,色度可降低至9度,而传统的水处理工艺,其脱色效率只能达到23.5%,而二氧化氯对低色度的原水,其脱色效率可以达到47.0%。

4、二氧化氯的漂白作用

●在工业发达国家造纸工业中早已普遍使用二氧化氯作为漂白剂。与用漂白粉、氯气相比,不仅提高了白度,防止了纤维强度降低,简化了生产工艺,更重要的是排除了因使用漂白粉、氯气而产生游离氯,致使生成大量致癌物的危害。漂白过程中还能杀灭微生物,有效地驱散纸浆中的粘液和无机沉淀物,从而消除纸浆中固体块状的形成,提高了纸张的质量。

5、二氧化氯的灭藻作用

●二氧化氯对藻类的控制主要是因为它对苯环非常类似,二氧化氯也同样能作用于吡咯环。这样,二氧化氯氧化叶绿素,植物新陈代谢终止,使得蛋白质的合成中断。这个反应结果对植物的损害在于原生质脱水而带来高渗的收缩(质壁分离),这是个不可逆的过程,导致藻类死亡。

6、二氧化氯的除臭作用

●臭味往往是硫化物(如硫化铵、硫化氢、二甲基硫化物等)所致,此外氨、乙胺、二甲胺等都能产生臭味。二氧化氯气体与有臭味的含硫污染物接触之后,因迅速发生氧化反应,转变为其它物质,从而除去臭气。

7、二氧化氯的保鲜作用

●据马来西亚报道,经二氧化氯处理的鸡肉在5℃以下,可有效地延长贮藏期。40~60mg/L浓度的二氧化氯水溶液,五分钟浸渍时间能有效地控制家禽躯体微生物污染。对虾在捕获后,由于体内酪氨酸酶的作用,在48小时后,虾头、腹和尾肢等部位即黑,而引起虾整体变黑、变质。但是使用40mg/L二氧化氯水溶液对捕获的对虾浸泡10~20分钟,再用20mg/L二氧化氯水溶液的冰块保鲜,就能取得满意的保鲜效果,对虾不会变黑,并在7~10天的贮运期间仍保持原有的色、香、味。

●在水处理中常用的消毒剂有液氯、臭氧、二氧化氯、氯氨和紫外线等,应用较多的是液氯、臭氧和二氧化氯。目前在我国液氯仍然是水处理过程中应用最多的消毒剂,这主要是由于它应用历史长,积累了丰富的运行管理数据,并且成本低、运输方便、在管网中可保持一定的持续杀菌效果的原因。但随着全球环境污染的加剧,在对一些遭受污染的水源进行处理时,氯化处理常需投加过量的氯气,研究证明这往往易生成大量的有机卤化物(如三氯甲烷)而造成水体的二次污染。对人体的健康产生潜在的危害。另外一些中小型水厂或污水处理厂采用氯气消毒,不仅占地面积大,而且由于管理不善常产生一些人身伤害事故。

●臭氧是一种优良的消毒剂。但目前臭氧发生装置的产率通常较低,设备昂贵,安装管理复杂,运行费用高,而且臭氧在水中溶解度低,衰减速度快,为保证管网内持续的杀菌作用,必需和其它消毒方法协同进行。紫外线消毒也是近来发展的一种新型消毒方法,它是通过对水体进行紫外线辐射,将水中的有害菌杀死,同时不改变水的物理化学性质,且不产生气味和其它有害的卤代甲烷等副产物,但该方法对消毒前的原水浊度要求较高,且必须保证一定的水流厚度,当水深较大时杀菌效果急剧下降。而且,在水中的停留时间较短,故现在只在纯净水等小型高标准水处理中应用较广。

●二氧化氯是一种强氧化剂和高效杀菌剂,自从美国尼压加拉水厂最早将其作为消毒剂以来,在欧洲及美国得到广泛应用,其综合指标远远好于其他消毒剂,此表对几种消毒剂的各项指标作了一个综合比较,通过对比可知,二氧化氯发生器无论在安装、使用还是维护等方面都较其他消毒产品有很高的优越性,随着水源污染的日益加重及人们对水质要求的日益提高,二氧化氯必将成为广泛应用的新一代消毒产品。

◆在水处理中使用二氧化氯,主要有如下优势:

●消毒效果好而且具有持续消毒、杀菌作用。

●消毒效果不受氨的影响。

●在碱性条件下,杀菌效果不受影响。

●对病毒具有强力的杀灭作用。

●对换热管表面的生物膜具有剥离效果。

●不会形成致癌物如卤代烃。

●具有脱色、助凝、除氢、除酚、除臭等多种功能。

◆二氧化氯与各种消毒剂的比较见下表:

项目

液氯

臭氧

紫外线

二氧化氯

消毒效果

较好

很好

一般

很好

除臭去味

无作用

无作用

PH的影响

很大

小,不等

水中的溶解度

很高

THMs的形成

极明显

当溴存在是有

水中的停留时间

杀菌速度

中等

等效条件所用的剂量

较多

较少

——

处理水量

较小

使用范围

广

水量较小时

要求:水量较小时,悬浮物较少时

广

除铁、锰效果

不明显

——

不明显

很好

氨的影响

很大

原料

易得

——

——

易得

管理简便性

较简便

复杂

较复杂

简便

操作安全性

不安全

不安全

——

安全

自动化程度

一般

较高

较高

投资

较高

设备安装

简便

复杂

较复杂

简便

占地面积

维护工作量

较小

较大

电耗

较高

运行费用

维护费用

较高

很高

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