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二氧化氯的性质及杀菌消毒机理

来源: 上海丽唐环保科技有限公司

2011/1/10 23:37:51 2137

 

一、二氧化氯的性质
        二氧化氯是由汉费莱‐戴维于1811年发现到的。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。比重为3.09克/升(11℃),熔点-59.5℃,沸点9.9℃(压力为731mmHg时的沸点)。在20℃和30mmHg压力下,二氧化氯在水中的溶解度为2.9克/升。在水中能被光分解,与氨不起反应。对人体有刺激,当大气中二氧化氯含量为14mg/L时,就可使人觉察;45mg/L时,明显地刺激呼吸道。二氧化氯的挥发性较大,稍一曝气即从溶液中逸出。温度升高、曝光或与有机质相接触,会发生爆炸。因此,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、二氧化氯的作用

        1、二氧化氯杀灭病菌和病毒的作用

        二氧化氯是一种广谱型的消毒剂,它对水中的病原微生物,包括病毒、细菌芽孢、配水网中的异养菌、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。二氧化氯在水中的扩散速度较氯快,所以在低浓度时较氯更为有效。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

        2.1 二氧化氯对锰的氧化

        二氧化氯能够把二价锰氧化成四价锰,使之形成不溶于水的二氧化锰(MnO2),即:

       2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl-

       通过氧化,二氧化氯对锰的去除率为69%~81%,而氯对锰的去除率仅为25%,一般二氧化氯的投加量为5.0mg/L。

        2.2 二氧化氯对铁的氧化

      二氧化氯同样也能够把二价的铁氧化成三价的铁,形成氢氧化铁沉淀,即:

            ClO2+5Fe(HCO3)2+13H2O=5Fe(OH)3+10CO32-+Cl-+21H+

       通过氧化,二氧化氯对铁的去除率为78%~95%,而氯对铁的去除率仅为50%左右,一般二氧化氯的投加量为2.0mg/L。

        2.3 二氧化氯对硫化物的氧化

        二氧化氯在pH值5~9的区间内,很快将硫化物(S2-)氧化成硫酸盐(SO42-),即:

          8ClO2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+

        当二氧化氯的投加量为3.0mg/L时,硫的去除率为81%。

        2.4 二氧化氯对氰化物的氧化

        二氧化氯可以将氰化物氧化成二氧化碳和,即:

            2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-

        当氰化物的浓度为3.0mg/L,二氧化氯的投加量为5.0mg/L,其氰化物的去除率一般都大于85%。

        2.5 二氧化氯对*的氧化

        二氧化氯对*的氧化去除效果随着二氧化氯投加量的增加而提高(它对*的去除率明显优于液氯)。当源水中*浓度为2.0mg/L加5mg/L 二氧化氯时,*的去除率一般大于85%。传统的氯消毒随着液氯投加量的增加,氯代酚的量随之增加,而投加二氧化氯时,则基本上不形成氯代酚。

        2.6 二氧化氯对有机物的氧化

        二氧化氯对有机物的的氧化降解,与氯所不同的zui大特点是,它不会生成有机氯代物。二氧化氯可以控制三卤甲烷(THM)的形成,减少总有机卤的生成。*,三卤甲烷的前驱物质通常有以下3类:一类是天然大分子有机物,如腐殖酸、灰黄霉酸等;另一类是小分子有机物,如酸类化合物、苯胺、苯醌、氨基酸等多种有机物;第三类是藻类及代谢产物。

       我们知道,黄腐酸是腐殖质的主要组成物质,腐殖质里黄腐酸(FA)的含量高达90%。通过研究和试验表明,二氧化氯与黄腐酸几乎不生成氯仿,而液氯与黄腐酸反应,则会生成大量氯仿。而且,氯仿的生成量随着液氯的投加量和水中腐殖质含量的增加而增加。

        3、二氧化氯的杀菌消毒机理

       二氧化氯是上*的含氯消毒剂中*的消毒剂(灭菌剂),它可以杀灭一切微生物,包括细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等。 其对微生物的杀灭机理为:二氧化氯对细胞壁有较强的吸附穿透能力,可有效地氧化细胞内含巯基的酶,还可以快速地抑制徽生物蛋白质的合成来破坏微生物。
 

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