您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
二氧化氯的應(yīng)用于飲用水不產(chǎn)生“三致物質(zhì)”,，被世界衛(wèi)生組織定為AI級的安全消毒劑，是氯氣消毒的替代品,。二氧化氯發(fā)生器在目前我國的飲用水處理中正逐步得到應(yīng)用,，是飲用水消毒劑的發(fā)展方向,。
飲用水消毒的目的是殺滅水中對人體健康有害的絕大部分病原微生物，包菌,、病毒,、原生動物的胞囊等，以防止通過飲用水傳播疾病,。目前常用的飲用水消毒方法有氯消毒,、二氧化氯消毒、臭氧消毒,、紫外線消毒等<1>,。其中氯消毒應(yīng)用歷史zui久，使用也,，但對于受到有機(jī)物污染的水體,，加氯消毒可以產(chǎn)生對人體有害的鹵代消毒副產(chǎn)物,，如三氯甲烷,、鹵乙酸等物質(zhì)。臭氧的消毒能力高于氯,，不產(chǎn)生氯代有機(jī)物,，處理后水的口感好，但臭氧因自身分解速度過快,，對管網(wǎng)無剩余保護(hù),，采用臭氧消毒的水廠還需在出廠水中投加二氧化氯作為剩余保護(hù)劑。此外臭氧不穩(wěn)定,，使用時(shí)需現(xiàn)場制備,，設(shè)備復(fù)雜、使用不便,、費(fèi)用過高,。二氧化氯消毒從20世紀(jì)70～80年代以來在歐洲得以應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)是消毒能力高于或等于游離氯,，不產(chǎn)生氯代有機(jī)物,，消毒副產(chǎn)物生成量小，具有剩余保護(hù)作用,，是一種優(yōu)良的消毒殺菌劑,，歐美等發(fā)達(dá)國家早已將二氧化氯代替氯氣廣泛應(yīng)用于飲水處理和食品的殺菌、保鮮等方面,，以避免氯氣在自來水消毒殺菌過程中產(chǎn)生的致癌作用,。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高,，一方面,，人們對飲用水質(zhì)的要求越來越高,，另一方面，在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí),，造成的環(huán)境污染問題也日趨嚴(yán)重,，特別是我國的水環(huán)境狀況仍在惡化，主要河流有機(jī)物污染普遍,，主要湖泊富營養(yǎng)化嚴(yán)重,，而我國目前絕大多數(shù)水廠還沿用傳統(tǒng)的混合、絮凝,、沉淀,、過濾、氯消毒水處理工藝,，氯消毒對去除水中的有機(jī)物效果不理想,，還會生成20多種副產(chǎn)物，包括三氯甲烷,、鹵乙酸等致癌物質(zhì),，已引起人們的強(qiáng)烈關(guān)注和無限憂慮，隨著歐美國家在水廠和其它行業(yè)廣泛應(yīng)用二氧化氯和國內(nèi)對其在消毒方面的研究的加深,，二氧化氯正逐步成為氯消毒的替代品,。
由于二氧化氯具有不易儲存、運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),，大量使用二氧化氯的場所必須現(xiàn)場制備,、現(xiàn)場使用才安全，所以就產(chǎn)生了二氧化氯發(fā)生器,。我國應(yīng)用二氧化氯發(fā)生器消毒也有十多年的時(shí)間了,，近年來，國內(nèi)的主要二氧化氯發(fā)生器生產(chǎn)廠家通過改進(jìn)二氧化氯發(fā)生器的生產(chǎn)工藝和技術(shù),，使制取二氧化氯的成本大幅度降低,，技術(shù)指標(biāo)和性能達(dá)到*進(jìn)水平，使二氧化氯發(fā)生器得到廣泛的應(yīng)用,。
一,、二氧化氯發(fā)生器的特性及殺菌機(jī)理
二氧化氯（CLO2）熔點(diǎn)-59℃，沸點(diǎn)11℃,，是自然界中以單體游離原子團(tuán)存在的少數(shù)化合物之一,，常溫下為黃綠色或橘紅色氣體，外觀及氣味酷似氯氣,，CLO2氣體易溶于水,，形成黃綠色的溶液，二氧化氯在水中的溶解度約為氯氣的5倍，其殺菌能力是現(xiàn)有氯化消毒劑的3-5倍,，在水中能氧化降解多種有機(jī)污染物而不產(chǎn)生致癌有毒的鹵代有機(jī)物,，可殺滅各種傳染性病菌和病毒，能有效去除水中的色素,，嗅味,、異味等有害物質(zhì)，消毒殺菌效果不受水中PH值和氨氮的影響,，在使用過程中安全,、無毒，對環(huán)境和水體不產(chǎn)生二次污染,，因而二氧化氯是上*的新一代廣譜殺菌消毒劑,，為世界各國廣泛應(yīng)用，世界衛(wèi)生組織（WHO）將其定為AI級安全消毒劑<2>,。
二氧化氯發(fā)生器在水中的氧化還原電位高達(dá)1.5V,，屬*氧化劑，能迅速氧化,，破壞病毒衣殼上蛋白質(zhì)中的酪氨酸,，抑制病毒的特異性吸附，阻止其對宿生細(xì)胞的感染,。CLO2與細(xì)菌及其它微生物蛋白質(zhì)中的部分氨基酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),，使其氨基酸分解破壞,，進(jìn)而控制微生物蛋白質(zhì)合成,，zui終導(dǎo)致細(xì)菌死亡，在已知的氨基酸中芳香族和含硫類氨基酸zui易受到CLO2氧化破壞,，氨基酸與CLO2反應(yīng)順序?yàn)椋豪野彼幔旧彼幔景腚装彼幔镜鞍彼帷?/span>
CLO2能較好地殺滅細(xì)菌,、病毒，卻不會對動,、植物機(jī)體產(chǎn)生損傷,，原因在于細(xì)菌細(xì)胞與人體、植物截然不同,，細(xì)菌屬原核細(xì)胞生物,，其絕大多數(shù)酶系統(tǒng)分布于細(xì)胞膜近表面，易受攻擊,；而動植物多屬真核細(xì)胞生物,，其酶系統(tǒng)多深入到細(xì)胞里的細(xì)胞器中得到保護(hù)，因此,，CLO2不易與其接觸,，不易受到傷害。此外，高等動,、植物（包括人類）機(jī)體在受到外來物侵害時(shí)會自動產(chǎn)生抵抗外來物質(zhì)的保護(hù)系統(tǒng)（如抗氧化系統(tǒng)等）,，從而*保證機(jī)體不受CLO2等傷害，生物界對CLO2的敏感順序?yàn)椋悍羌?xì)胞病毒＞單細(xì)胞原核生物（細(xì)菌）＞單細(xì)胞真核生物＞多細(xì)胞真核生物＞高等動,、植物,。
所以,，二氧化氯在消毒的同時(shí)，不會對人類,、動,、植物產(chǎn)生危害,。
二,、二氧化氯消毒劑同其它消毒劑的性能的比較
飲用水消毒劑作為水質(zhì)控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié),，其效果令人關(guān)注,，用有效性和穩(wěn)定性來評價(jià)飲用水消毒劑的有效程度時(shí),，各類消毒劑的排列順序?yàn)?lt;3>：
有效性：臭氧＞二氧化氯＞液氯＞氯胺
穩(wěn)定性：氯胺＞二氧化氯＞液氯＞臭氧
作為一種飲用水消毒劑,，不但其殺菌能力要好，消毒性能要持久,，而且其副產(chǎn)物還要少，不產(chǎn)生有毒物質(zhì),，使用安全穩(wěn)定也是很重要的,。目前,，常用的飲用水消毒劑有氯,、臭氧,、二氧化氯,，下面對其性能及副產(chǎn)物作一比較,，其結(jié)果且下表<4>：
從上表可以看出，二氧化氯作為飲用水消毒劑具有很強(qiáng)的氧化能力和殺菌能力,，不會生成致癌物,，從上世紀(jì)五十年代美國首先把二氧化氯作為飲用水消毒劑以來，已得到廣泛應(yīng)用,，我國二氧化氯作為飲用水消毒劑使用也有十多年的時(shí)間了,，其效果明顯,，已被大家接受，但因國內(nèi)的二氧化氯發(fā)生器大多還是復(fù)合型的發(fā)生器,，氯氣占有一定的比例,，在消毒的同時(shí)還有一定的致突變性副產(chǎn)物產(chǎn)生,，沒有真正發(fā)揮出二氧化氯的作用,，特別是用于飲用水消毒,，若還是用復(fù)合型二氧化氯發(fā)生器必將導(dǎo)致人們對二氧化氯消毒產(chǎn)生異議,，將對整個(gè)二氧化氯行業(yè)的發(fā)展造成嚴(yán)重的影響,。所以,，二氧化氯要得到快速發(fā)展、要在飲用水行業(yè)得到*應(yīng)用,，必須使用安全,、穩(wěn)定,、高純度和高效的二氧化氯發(fā)生器。
三,、二氧化氯發(fā)生器的反應(yīng)原理
目前國內(nèi)的高純型二氧化氯發(fā)生器以化學(xué)法為主,，化學(xué)法中又分為亞氯酸鹽法和氯酸鹽法,。
3．1,、亞氯酸鹽法
一般用（CL2）或鹽酸（HCL）與亞氯酸鈉（NaCLO2）反應(yīng),，其反應(yīng)式如下<5>：
CL2+2NaCLO2 2CLO2+2NaCL （1）
5NaCLO2+4HCL 4CLO2+5NaCL+2H2O （2）
依據(jù)（1）式制取CLO2的發(fā)生器,，理論上1mol氯和2mol亞氯酸鈉反應(yīng)可生成2mol二氧化氯,，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)，為加快反應(yīng)速度,，氯投加量往往超過化學(xué)計(jì)量的理論值，這樣,，產(chǎn)品中就會含有部分自由氯CL2，也會產(chǎn)生THMS,，并且要使用氯氣為原料,，還是不安全和方便，因而以該法為原理的發(fā)生器在國內(nèi)應(yīng)用較少。
依據(jù)反應(yīng)（2）式制取CLO2的發(fā)生器,，要注意兩種反應(yīng)物（NaCLO2和HCL）的濃度控制,，濃度過高,，化合時(shí)有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn),，這種方法不存在自由氯,，不會產(chǎn)生THMS,，國內(nèi)以亞氯酸鈉為原料的發(fā)生器,，大多以此原理制造,，但消毒成本較高,，用量大的用戶無法接受,。
3．2,、氯酸鹽法
目前常用的兩種方法是：
以氯酸鈉和硫酸加還原劑的反應(yīng)：
2NaCLO3 + 2H2SO4+H2O2 2CLO2+ 2 H2O + 2NaHSO4 +O2 （3）
以氯酸鈉和鹽酸的反應(yīng)：
NaClO2+2HCl4 = ClO2+1/2Cl2 +NaCl+H2O （4）
依據(jù)反應(yīng)（3）式為原理的發(fā)生器,，其消毒液中幾乎不含有氯氣，因而使水體不產(chǎn)生致癌物質(zhì),，加之氯酸鈉比亞氯酸鈉的價(jià)格低，因而生產(chǎn)成本較亞氯酸鈉法低得多,，是目前國內(nèi)高純型發(fā)生器的主要反應(yīng)原理之一,。但國內(nèi)能生產(chǎn)此類發(fā)生器的廠家不多，并且由于各個(gè)廠家的技術(shù)開發(fā)能力的差別,，其發(fā)生器的技術(shù)性能相差較大,。
依據(jù)反應(yīng)（4）式為原理的發(fā)生器,，目前在國內(nèi)占主導(dǎo)地位,，生產(chǎn)的廠家較多，但由于各個(gè)廠家的技術(shù)差別大,，其發(fā)生器的技術(shù)性能相差很大,。
四,、 二氧化氯發(fā)生器的應(yīng)用
4．1,、用于飲用水處理的二氧化氯發(fā)生器的要求
自從美國*在飲用水中使用二氧化氯發(fā)生器獲得成功后，歐美等國家的主要水廠都相繼使用二氧化氯作為飲用水消毒劑,，進(jìn)行消毒,、除臭,、除蝕,、除味、除鐵,、錳,，控制鹵代物的生成，國外的二氧化氯發(fā)生器普遍采用亞氯酸鈉為原料,，其產(chǎn)生的消毒氣體中二氧化氯較高,，但生產(chǎn)成本也高,。我國從90年代初開始使用由二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)生的CLO2用于飲用水消毒，目前國內(nèi)北京,、上海,、山東、河南,、河北,、廣東,、浙江,、江蘇、四川,、重慶、云南,、貴州,、海南,、廣西,、陜西,、湖北,、湖南等省市的很多水廠都已換成二氧化氯發(fā)生器作為消毒設(shè)備，使用效果較好,，重慶市早在1999年就制定了相應(yīng)的二氧化氯消毒的地方標(biāo)準(zhǔn)，國家新的飲用水消毒規(guī)范中也將二氧化氯列入其中,，可見其消毒的可靠性已被人們接受,，現(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)二氧化氯發(fā)生器的廠家也較多，但由于其技術(shù)差距較大,，因而產(chǎn)品的性能相差也較大,，用于飲用水的二氧化氯發(fā)生器，一要原料轉(zhuǎn)化率高,，使消毒成本低,；二要二氧化氯純度高,，才能起到不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的作用；三要穩(wěn)定可靠，確保飲用水消毒的穩(wěn)定性和連續(xù)性,；四要有殘液自動分離裝置,，以防止未反應(yīng)原料和反應(yīng)副產(chǎn)物進(jìn)入水體造成二次污染。正在制定的《二氧化氯消毒劑發(fā)生器安全與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》將在以上的四個(gè)方面有較高要求,，防止劣質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)入飲用水行業(yè)使用,，對于飲用水消毒將起到安全保障作用。