二氧化氯在水處理中的應(yīng)用

二氧化氯在水處理中的應(yīng)用氯在水處理中已經(jīng)使用了相當(dāng)長的時間。它一直被認(rèn)為是控制處理水中致病菌的重要手段。然而，近年來，人們發(fā)現(xiàn)氯化廢水中產(chǎn)生的三鹵甲烷會對人體健康造成很大危害。因此，有必要推廣應(yīng)用新型消毒劑來控制處理水中的三鹵甲烷，以確保出水水質(zhì)為水質(zhì)。

二氧化氯作為一種優(yōu)秀的替代消毒劑，在水處理中再次引起人們的關(guān)注。這主要是因為二氧化氯不與水中的腐殖質(zhì)反應(yīng)生成三鹵甲烷致癌物質(zhì)，也不與氨反應(yīng)生成消毒效果差的氯氨。二氧化氯處理系統(tǒng)在操作上與氯化系統(tǒng)非常相似，易于控制，檢測。此外。二氧化氯還可以用來控制氣味和藻類，并具有除鐵除錳的作用。目的是實現(xiàn)二氧化氯在水處理中的應(yīng)用機(jī)理分析，為其作為氯的替代消毒劑在水處理中的應(yīng)用提供必要的理論依據(jù)。

酸堿度，作為基本污水指標(biāo)，必然會成為供需熱點，這對于E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極等廣大制造商來說是一大好處。美國BroadleyJames作為美國BroadleyJamesE-1312的老牌制造商，必將為中國的環(huán)境保護(hù)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們生產(chǎn)的pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，檢測準(zhǔn)確。廣泛應(yīng)用于各級環(huán)保污水監(jiān)測及污水處理過程中。

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二氧化氯是一種沸點為11℃的暗黃色氣體。它有一種類似氯氣的刺鼻氣味。它溶于水，形成黃綠色溶液。與氯氣在水中的水解過程不同，二氧化氯在水中的水解程度較低，主要以溶解氣體的形式保留在水中。它在弱酸性(酸堿度約為6)溶液中極其穩(wěn)定。二氧化氯溶液的紫外吸收光譜在360納米處具有吸收峰，摩爾吸收系數(shù)約為1150 (mo LCM)。一般來說，紫外吸收、電流滴定、比色法等方法可以用來測定測定中二氧化氯的含量。水處理中使用的二氧化氯通過將亞氯酸鈉和氯氣混合原位制備，得到:2 naclo2cl2=2cl02氯化鈉。

二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑，也是水處理的良好消毒劑。其殺菌消毒能力約為氯的3倍。水處理中使用的二氧化氯的優(yōu)選濃度在0.1至5.0毫克/升之間。與氯相比，它具有更好的處理功能(用于處理水中的三鹵甲烷、控制氣味等)。)。

2.2水中二氧化氯的形式。

如前所述，二氧化氯在水中基本不水解。在2-10的酸堿度范圍內(nèi)，它以溶解氣體的形式存在。然而，1:1亞氯酸鹽和氯酸鹽:2 clo2oh-=clo-2clo-3h2o是在強(qiáng)堿性條件和高二氧化氯濃度(10毫克/升)下產(chǎn)生的。亞氯酸鹽離子也是一種強(qiáng)氧化劑。當(dāng)二氧化氯的濃度在5到10之間并且酸堿度為12時，其在水中的半衰期在20分鐘到3小時之間。在水處理過程中，約50-70%的二氧化氯以亞氯酸鹽和氧化物的形式存在，氯酸鹽通常不存在。

二氧化氯可用于去除水中的鐵和錳，也可用于硫化物的氧化處理。二氧化氯和其他強(qiáng)氧化劑一樣，可以將二價錳(Mn2)氧化成三價錳(Mn3)，形成不溶性二氧化錳(MnO2)，并產(chǎn)生沉淀物。氧化過程是二氧化氯還原生成亞氯酸鹽，亞氯酸鹽能與二價錳快速反應(yīng)生成沉淀:2 clo 25 Mn 26 H2O=5 mnO 2(↓)12h 2cl-。堿性條件下的反應(yīng)比酸性條件下更快更有效。二氧化氯也能迅速將亞鐵氧化成氫氧化鐵(F(eOH)3)并沉淀出來。該反應(yīng)在中性至堿性條件下容易發(fā)生。此外，二氧化氯可用于防止鑄鐵管道中鐵細(xì)菌的生長。據(jù)報道，二氧化氯的這種作用是be反應(yīng)的結(jié)果

二氧化氯可用于去除水中的鐵和錳，也可用于硫化物的氧化處理。二氧化氯和其他強(qiáng)氧化劑一樣，可以將二價錳(Mn2)氧化成三價錳(Mn3)，形成不溶性二氧化錳(MnO2)，并產(chǎn)生沉淀物。氧化過程是二氧化氯還原生成亞氯酸鹽，亞氯酸鹽能與二價錳快速反應(yīng)生成沉淀:2 clo 25 Mn 26 H2O=5 mnO 2(↓)12h 2cl-。堿性條件下的反應(yīng)比酸性條件下更快更有效。二氧化氯也能迅速將亞鐵氧化成氫氧化鐵(F(eOH)3)并沉淀出來。該反應(yīng)在中性至堿性條件下容易發(fā)生。此外，二氧化氯可用于防止鑄鐵管道中鐵細(xì)菌的生長。據(jù)報道，二氧化氯的這種作用是be反應(yīng)的結(jié)果

研究表明，氯可以通過氧化和親電取代與各種有機(jī)物反應(yīng)生成各種氯化有機(jī)物，其中氯仿(致癌物)是主要的一種。此外，氯的消毒能力比二氧化氯差，所以它更有可能與有機(jī)物反應(yīng)生成氯仿，而二氧化氯則不同。它主要通過氧化與有機(jī)物反應(yīng)，生成少量有機(jī)化合物。

(1)與酚類的反應(yīng)。

二氧化氯與苯酚及其化合物(如間苯三酚和氫醌)反應(yīng)，有效防止氯化過程中氯酚氣味的產(chǎn)生。然而，二氧化氯與苯酚反應(yīng)時不會產(chǎn)生氯酚，這一點仍不確定。二氧化氯氧化苯酚過程中形成的產(chǎn)物(對苯醌、馬來酸和草酸)中氯酚的含量取決于原水中二氧化氯與酚類化合物的濃度比。當(dāng)二氧化氯含量高時，基本上不產(chǎn)生氯酚，但主要是對苯醌(45% ~ 65%)，其余為馬來酸和草酸。一些研究表明，當(dāng)酸堿度為中性，二氧化氯過量時，二氧化氯與苯酚的反應(yīng)可以在2s內(nèi)完全氧化苯酚。在水處理的一般過程中，原水中的苯酚含量通常在每升幾微克的范圍內(nèi)，因此二氧化氯的含量總是過高。因此，氯酚不容易產(chǎn)生，所以它不會產(chǎn)生氣味。

(2)與氣味物質(zhì)的反應(yīng)。

二氧化氯可用于控制處理水中的臭味、土壤味和霉味，去除效果好。值得指出的是，為了有效去除泥土氣味(主要由Postscript和2-甲基異冰片MIB產(chǎn)生)，應(yīng)適當(dāng)增加二氧化氯的用量，延長反應(yīng)時間。

(3)與腐殖質(zhì)的反應(yīng)。

目前，二氧化氯作為水處理藥劑在實際使用中是否能與腐殖質(zhì)反應(yīng)生成三鹵甲烷仍在深入研究中，這與二氧化氯在實際使用中是否含有氯有關(guān)。當(dāng)氯存在時，氯化會產(chǎn)生少量三鹵甲烷。然而，理論表明，當(dāng)不含氯時，二氧化氯不會與腐殖質(zhì)反應(yīng)生成三鹵甲烷或非常少量的三鹵甲烷(如圖所示)。相關(guān)研究表明，二氧化氯形成的有機(jī)鹵化物總量僅為氯的1% ~ 25%。當(dāng)二氧化氯含有氯時，上述含量將顯著增加。

目前，控制二氧化氯處理廢水中三鹵甲烷的方法是用二氧化氯氧化原水，去除三鹵甲烷的前體并起到初步消毒作用，然后用氯進(jìn)行混凝沉淀、過濾等方法處理廢水。二氧化氯的用量一般為氯化用量的30% ~ 50%。該處理工藝出水THM含量可達(dá)降低0% ~ 70%。

3二氧化氯

3.1微生物滅活效率的生物學(xué)特性。

二氧化氯是一種有效的消毒劑，其殺菌效率是氯的3倍以上，僅次于臭氧。劑量為1 ~ 5毫克/升時，能有效殺滅大腸桿菌、炭疽樣桿菌等。此外，它對病毒、原生動物和藻類也有很好的滅火效果。

二氧化氯的消毒效果不受普通水(PH 6 ~ 8.5)的影響，消毒速度非?？臁．?dāng)二氧化氯為2毫克/升時，大腸桿菌可在30秒內(nèi)被完全殺死，流出物中殘留的二氧化氯為1.1毫克/升。

二氧化氯也是一種有效的病原體滅活劑。在15℃和PH 7.0的水中，加入1.0毫克/升二氧化氯，在一分鐘內(nèi)使ⅰ型脊髓灰質(zhì)炎病毒失活99%。事實上，酸堿度對二氧化氯分子結(jié)構(gòu)沒有明顯的影響，但病毒在較高的酸堿度下有更多的負(fù)電荷，這有利于與二氧化氯的反應(yīng)。這不同于氯的消毒效果。大多數(shù)城市供水的酸堿度在弱堿性范圍內(nèi)，有利于二氧化氯消毒。

此外，二氧化氯對藻類和生物膜的生長有很好的控制作用。當(dāng)二氧化氯用于處理水庫或湖泊中的藻類時，它比硫酸銅在類似的處理成本下更有效。一方面，生物膜在水中的生長

3.2微生物的滅活途徑。到目前為止，研究還沒有發(fā)現(xiàn)二氧化氯對微生物表面特性有多大的破壞性作用。關(guān)于二氧化氯滅活微生物有兩種觀點。一種是人類二氧化氯通過與氨基酸、半胱氨酸、色氨酸和酪氨酸反應(yīng)來滅活微生物，但不與細(xì)菌的核糖核酸反應(yīng)。這一觀點需要進(jìn)一步研究，因為尚不清楚二氧化氯在與微生物反應(yīng)時是否會破壞其周圍的結(jié)構(gòu)及其核糖核酸，或者兩者都破壞。第二，二氧化氯破壞細(xì)胞的生理功能并使其失活，例如阻止蛋白質(zhì)的合成，破壞細(xì)胞外膜的滲透性并抑制其呼吸。

3.3反應(yīng)副產(chǎn)物和毒性。

如前所述，二氧化氯可以通過氧化還原反應(yīng)以亞硝酸鹽和氯酸鹽的形式存在于水中。這兩種物質(zhì)都會氧化血紅蛋白，導(dǎo)致溶血性貧血。然而，還需要進(jìn)一步的研究。在許多歐洲城市，二氧化氯被用作自來水中的消毒劑，沒有健康危害的報道。然而，應(yīng)該考慮到這一點。因此，有必要考慮去除措施或限制處理后廢水中二氧化氯的用量。例如，德國的z大劑量為0.3毫克/升，俄羅斯為0.40 ~ 0.45毫克/升，美國不超過1毫克/升.

4結(jié)論

基于含氯廢水中存在三氯甲烷等有害物質(zhì)的嚴(yán)峻事實，二氧化氯作為消毒氧化劑的良好替代品越來越受到人們的關(guān)注。二氧化氯不僅消毒效果好，而且去除效果好。