黑龍江黑河化學法二氧化氯發(fā)生器消毒應用
1二氧化氯用于自來水的消毒
二氧化氯作為一種高效的飲用水消毒劑，已被廣泛應用于飲水消毒領域。但是目前國內(nèi)關于應用二氧化氯消毒接觸時間和消毒副產(chǎn)物生成情況及影響因素等方面還未見系統(tǒng)研究。另外，許多與地區(qū)已將二氧化氯及其副產(chǎn)物列入飲水水質(zhì)標準中，但所選擇的控制指標不一，限值也不盡相同。因此，開展二氧化氯消毒技術的基礎研究十分必要。該論文通過對二氧化氯對大腸桿菌的消毒效果、二氧化氯消毒副產(chǎn)物的生成規(guī)律及其影響因素、輸水管材質(zhì)對飲水二氧化氯消毒的影響等方面內(nèi)容的研究，探討了二氧化氯用于飲水消毒的安全性。1.我國大部分水體受到不同程度的有機物污染，研究中，為更好的模擬天然水體，選擇污水處理廠二次沉淀池的出水，經(jīng)超濾后作為實驗水樣。2.選擇大腸桿菌作為二氧化氯消毒效果的指示生物，依據(jù)《生活飲用水消毒劑和消毒設備衛(wèi)生安全評價規(guī)范》（試行），水樣中大腸桿菌加標量為500-2000cfu/100ml。比較不同接觸時間、不同水溫、不同ClO2投加濃度下水樣中大腸桿菌的存活菌落數(shù)，觀察二氧化氯的消毒效果。結(jié)果顯示，二氧化氯投加濃度、水溫、接觸時間對二氧化氯消毒效果均有影響。在水溫相同的條件下，二氧化氯的消毒效果隨二氧化氯投加濃度的增加而增強;在二氧化氯投加濃度相同的條件下，隨著溫度升高，消毒效果增強;在二氧化氯投加量和水溫相同的條件下，隨著消毒接觸時間的延長消毒*增強。3.研究不同接觸時間條件下、不同二氧化氯投加濃度、水中不同有機物（以耗氧量表示）含量下，二氧化氯消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽和氯酸鹽的生成情況。逐級稀釋實驗水樣，得到耗氧量分別為1、3、5、8mg/L的水樣。加入一定量的二氧化氯溶液，使水樣中二氧化氯濃度分別為1、2、3、5和8mg/L。避光密封放置，1、3、5、10、20、30、45、60 min后取樣，用HACH DR/2400便攜式分光光度計速測水樣中二氧化氯濃度，用離子色譜法測定水樣中亞氯酸鹽和氯酸鹽濃度。研究發(fā)現(xiàn)，亞氯酸鹽生成量與接觸時間、二氧化氯的投加量、水中有機物含量均相關。二氧化氯投入水體后即迅速反應生成亞氯酸鹽，隨著接觸時間的增加，亞氯酸鹽生成量逐漸增加。5min內(nèi)亞氯酸鹽生成量大于生成總量（接觸時間為60min）60%。隨著二氧化氯投加濃度的增大，其所占比例也隨之增大。反應5min以后，亞氯酸鹽雖有增加，但增加速度顯著減慢。有機物對亞氯酸鹽的生成影響與水中二氧化氯濃度有關。水中二氧化氯充足時，有機物越多，即耗氧量越大，生成的亞氯酸鹽越多。水中二氧化氯不充足時，初期亞氯酸鹽隨著有機物的增多而增加，當水中二氧化氯被還原*后，再增加有機物，則亞氯酸鹽生成量不會明顯改變。二氧化氯投加量對亞氯酸鹽的生成影響與水中有機物濃度有關。水中有機物充足時，二氧化氯越多，生成的亞氯酸鹽越多。水中有機物不充足時，初期亞氯酸鹽隨著二氧化氯的增多而增加，當水中有機物被氧化*后，再增加二氧化氯濃度，則亞氯酸鹽生成量不會明顯改變。接觸時間、水中有機物含量對氯酸鹽生成量無明顯影響，實驗中出現(xiàn)的氯酸鹽生成量隨二氧化氯投加濃度增大而增大的現(xiàn)象主要是由于二氧化氯消毒液中含有氯酸鹽，而實際氯酸鹽生成量較少，且變化不大。4.對7種常見的輸水管管材進行浸泡試驗。經(jīng)前處理后，在管材中注入0.8mg/L二氧化氯溶液，密封，常溫常壓浸泡，分別在12、24、48h取樣，測定水樣中二氧化氯濃度和亞氯酸鹽濃度。棕色玻璃管對照。結(jié)果顯示輸水管材材質(zhì)對二氧化氯的消耗有影響。浸泡時間越長，水樣中二氧化氯濃度越低。浸泡12h時，大部分二氧化氯被管材消耗，消耗量達74-100%。48h后二氧化氯殘余濃度在0-0.11mg/L。金屬管材對二氧化氯的消耗相對較大，塑料管材次之。除銅水管的浸泡水樣中無亞氯酸鹽生成外，其余6種管材的浸泡水樣中均有亞氯酸鹽生成，生成量由大到小依次為PVC-U、鍍鋅鋼管、PE、鋁塑、PB、PPR。PVC-U、鍍鋅鋼管亞氯酸鹽生成范圍在0.57-0.64mg/L，PE、鋁塑的亞氯酸鹽生成范圍在0.11-0.23 mg/L，PB、PPR的亞氯酸鹽生成范圍在0.10-0.14 mg/L。PVC-U、鍍鋅鋼管、PB、PPR在浸泡12h后亞氯酸鹽達值，隨后變化不大。而PE、鋁塑在浸泡24h后亞氯酸鹽達值，隨后亞氯酸鹽變化不大。
二氧化氯是一種優(yōu)良的消毒劑和強氧化劑，又是一種含氯制劑，繼*代消毒劑（含Cl2、次氯酸鹽和漂白）、第二代消毒劑優(yōu)氯劑（二氯異氰尿酸鈉）、第三代消毒劑氯精（三氯異氰尿酸）后，二氧化氯被推崇為第四代消毒劑，是世界衛(wèi)生組織（WHO）和世界糧農(nóng)組織（FAO）向**的A1級廣普、安全和高效的消毒劑。
2二氧化氯的物理性質(zhì)
二氧化氯常溫下為黃綠色或橘紅色氣體，帶有一種辛辣氣味，易溶于水，在20℃和30mmHg壓力下，二氧化氯在水中的溶解度為2.9克／升。溶解中形成黃綠色的溶液。在空氣中的體積濃度超過10%時便有爆炸性，但在水溶液中則無危險性。比重為3.09克／升（11℃），熔點-59.5℃，沸點9.9℃（壓力為731mmHg時的沸點）。在水中能被光分解，與氨不起反應。對人體有刺激，當大氣中二氧化氯含量為14mg／L時，就可使人覺察；45mg／L時，明顯地刺激呼吸道。二氧化氯的揮發(fā)性較大，稍一曝氣即從溶液中逸出。溫度升高、曝光或與有機質(zhì)相接觸，會發(fā)生爆炸。因此，在實際應用中，二氧化氯須避光保存，一般情況下，現(xiàn)使用，現(xiàn)制備。
3二氧化氯的化學特性
二氧化氯是一種有多方面用途又有選擇性的氧化劑，它與各種有機和無機化合物反應，這些反應中許多都能用于包括水溶液和氣態(tài)蒸汽在內(nèi)的水處理和工業(yè)廢物處理上。
二氧化氯屬強氧化劑，其有效氯是氯的2.6倍，可以與包括鐵、錳、硫化物、和含氮化物等無機物以及酚類，有機硫化物，多環(huán)芳烴、胺類、不飽和化物，醇醛和碳水化合物以及某物質(zhì)和藥物等有機物化合物反應。
4二氧化氯的應用方面和作用機理
二氧化氯具有殺菌、漂白、除臭、消毒、保鮮的功能。
作用機理主要是氧化作用，二氧化氯分子的電子結(jié)構(gòu)呈不飽和狀態(tài)，外層共有19個電子，具有強烈的氧化作用 力，主要是對富有電子(或供電子)的原子基團(如含巰基的酶和硫化物，氯化物)進行攻擊，強行掠奪電子，使之 成為失去活性和改變性質(zhì)的物質(zhì)，從而達到其目的。
1、殺菌機理
二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力，放出原子氧將細胞內(nèi)的含巰基的酶氧化起到殺菌作用。
2、漂白作用
二氧化氯的漂白是通過放出原子氧和產(chǎn)生次氯酸鹽而達到分解色素的目的。用他做漂白劑代替Cl2、氯酸鹽等，可阻止并避免與纖維發(fā)生氧化而降低纖維強度，因而效果更全面。
3、除臭作用
二氧化氯的除臭是因為它能與異味物質(zhì)(如H2S、-SOH、-NH2等)發(fā)生脫水反應并使異味物質(zhì)迅速氧化轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)。而且它能阻止蛋氨酸分解成乙烯，也能破壞已形成的乙烯，從而延緩腐爛，同時殺死微生物而不與脂肪 酸反應并不破壞食品結(jié)構(gòu)。
黑龍江黑河化學法二氧化氯發(fā)生器消毒應用
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