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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(jí)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(duì)人體健康有害的絕大部分病原微生物，包菌、病毒、原生動(dòng)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(duì)于受到有機(jī)物污染的水體，加氯消毒可以產(chǎn)生對(duì)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(duì)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(chǎng)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(duì)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(duì)去除水中的有機(jī)物效果不理想，還會(huì)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(duì)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(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，大量使用二氧化氯的場(chǎng)所必須現(xiàn)場(chǎng)制備、現(xiàn)場(chǎng)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(duì)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(jí)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(duì)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(huì)對(duì)動(dòng)、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(dòng)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(dòng)、植物（包括人類）機(jī)體在受到外來物侵害時(shí)會(huì)自動(dòng)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(duì)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(dòng)、植物。
所以，二氧化氯在消毒的同時(shí)，不會(huì)對(duì)人類、動(dòng)、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(píng)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(duì)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(huì)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(duì)二氧化氯消毒產(chǎn)生異議，將對(duì)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(huì)含有部分自由氯CL2，也會(huì)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(huì)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(dòng)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(duì)于飲用水消毒將起到安全保障作用。