3.二氧化氯用于飲用水消毒劑的主要特點

1)消毒特性

二氧化氯是高效的消毒劑和殺菌劑，在相同的劑量下，其性能優于氯氣，這一點不論在實驗室、小型試驗場還是在大規模飲用水及廢水處理中得到證實。二氧化氯在水中不會水解，所以在很寬的PH值范圍內的殺菌效果是比較穩定的。在PH值為6.5時，濃度為0.25mg/L的二氧化氯與氯氣對大腸桿菌一分鐘殺滅率基本相同。而在PH值為8.5時二氧化氯仍保持相同的殺菌效率，而氯氣則需要5倍的時間。

二氧化氯對于其他傳染性細菌同樣具有高效的殺滅性，比如葡萄球菌和沙門氏菌。用劑量為2mg/L的二氧化氯殺菌的存活率比用10mg/L的氯氣低得多。一個消毒劑用于消毒時，必須具有特定的微生物殺滅或去活性的標準。通常根據EPA（環境保護組織）對消毒的定義，以CT值（即濃度*接觸時間的函數）看，二氧化氯要使99.9%的Giardfialamblia孢子或99.99%的傷寒病毒失去活性都有可靠的保證。根據美國環保總署（EPA）的規定，二氧化氯在飲用水中最大消毒殘留水平(MRDL)為0.8mg/L，其消毒副產物——亞氯酸根離子的最大污染物水(MCL)為1.0mg/L。因此在二氧化氯用于飲用水消毒時，只要不超過以上規定就可以認為是安全的。

2)對THMs的控制

近來研究表明，氯氣與水中的腐植物質反應時，會產生氯仿和其他氯化和溴化有機衍生物，統稱為三氯甲烷（THMs）。國際腫瘤研究組織（IARC）和美國國家毒理綱（NTP）都已證實氯仿對動物有致癌作用。二氧化氯和氯氣與THM前體的反應是完全不同的。二氧化氯主要發生氧化反應，而氯氣則同時發生氧化反應和親電取代反應，產生易揮發的和不易揮發的氯化有機物（THMs）。二氧化氯與THM的前體反應，使他們無反應性或不會形成THM。這說明用二氧化氯對原水進行預處理會有效減少THM的產生。

3)對味和嗅的控制（氧化作用）

飲用水中如果存在較為嚴重的味和嗅，會影響人們的飲用。而二氧化氯在破壞產生味和嗅的各種物質的性質方面要遠遠優于氯氣。因此，它一直用于飲用水味和嗅的控制。酚類化合物中，鄰－氯酚在低濃度下就產生令人不愉快的氣味，二氧化氯能有效破壞氯酚。二氧化氯能有效控制藻類的生長。經研究發現，二氧化氯破壞葉綠素中的吡咯環，使葉綠素失活。據報道，控制藻類污染的劑量為1mg/L。二氧化氯與錳反應將其氧化為二氧化錳

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

二氧化錳不溶于水，可在濾池去除。二氧化氯能迅速將Fe2+氧化為Fe3+，以氫氧化鐵的形式沉淀析出

ClO2+5Fe(HCO2)2+2H2O=5Fe(OH)3+H++Cl-+10CO2

二氧化氯能將硫化物迅速氧化為硫酸鹽。

4)對色度的控制

二氧化氯具有較強的氧化作用，所以有較好的脫色作用。例如江南太湖系某河流，在初春其原水色度為17度，而傳統的水處理工藝，即反應、沉淀、過濾、液氯消毒只能脫色4度，即達到14度，而當投加二氧化氯時，則色度有顯著降低，如當預投加二氧化氯0.5mg/L時，色度可降低至11度；當預投加二氧化氯1.0mg/L，色度可降低至10度；當預投加二氧化氯1.5mg/L(或大于1.5mg/L)時，色度可降低至9度，也即傳統的水處理工藝，其脫色效率只能達到23.5%，而二氧化氯對低色度的原水，其脫色效率可以達到47.0%。

4.二氧化氯的應用

目前，我國二氧化氯的應用比較普遍。在食品、衛生、醫療、工業用水、污水處理和生活飲用水等多方面都有應用。但是由于我國對二氧化氯的研究較晚，其實際應用與廣闊的市場相比還是十分有限的。

國內市場上與二氧化氯有關的產品種類較多。根據了解主要有兩種形式：一種是各種穩定性二氧化氯產品，產品形式主要有液體和固體粉劑兩種。這類型產品由于其穩定性高，可以長期儲存，使用較為方便，所以主要應用于一些周期性的、比較集中的、臨時性的局部消毒場所，比如食品加工企業的設備、空氣系統的消毒，醫院賓館、飯店的消毒，以及家庭的局部消毒等場所。從經濟角度講，這種消毒方式的綜合成本較高，如果應用于飲用水消毒，處理綜合成本約為0.1～0.2元/噸水。從消毒工藝上講，其操作比較簡便，設備也很簡單，有些場所甚至不需要專用設備，只需要簡單的溶解容器即可進行消毒操作。第二種是代理國外的產品或國內自行研制生產的二氧化氯發生器，這類產品在國內也有幾十種之多，產品性能參差不齊。這種產品的特點是采用兩種或兩種以上的化工原料，通過發生器現場制備二氧化氯直接用于消毒生產，根據前面介紹，性能較好的設備生產二氧化氯的純度要高于95%，安全性也是比較有保障的，廣泛應用于飲用水、污水以及游泳池等消毒場所。從經濟角度講，這種消毒方式的綜合成本較氯氣的成本略高一些，但比采用穩定性二氧化氯產品要低得多。與第一種方式比較，這種方式需要專用生產設備，工藝相對比較復雜。

綜合以上兩種二氧化氯應用方式，作者認為這兩種方式各有其不可替代的特點。穩定性二氧化氯的產品種類繁多，有各種形式的消毒劑和保鮮劑，應用范圍十分廣泛，而且其具有使用操作簡便，可以根據需要隨時進行消毒的優點，尤其對傳染病的控制時，更體現了其定點、及時、迅速、有效的優點。這種方式的相對成本較高，因此不易持續過長時間。而二氧化氯發生器相對處理成本較低因此主要適用于連續性、日常性的消毒場合，比如飲用水廠、污水廠等，國內的許多水廠就是應用這種方式，比如廣西玉林玉州區江南自來水廠今年7月就建成兩套先進的二氧化氯自來水消毒設備，有效地改善了飲用水水質。但是，目前我國在推廣使用二氧化氯的過程中還存在一些制約因素。首先是觀念的轉變，這其中既包括供水單位和企業的觀念，也包括每一位用戶。供水單位和企業在現有的運行條件下對于需要大量投入的新工藝大多采取“旁觀”的態度，因為處理成本加大勢必導致水價的上漲，而廣大用戶對于價格問題又十分敏感，調整水價的難度較大。作為用戶更應該轉變觀念，了解水污染的現狀，充分理解和支持與提高生存質量有關的行動。其次，作為國家有關職能部門應該及時準確了解行業動態，及時出臺相關政策和法規以規范市場，據了解國家已經出臺了液體穩定性二氧化氯的產品標準，這樣有利于該行業規范有序的發展。國家還應該盡快出臺與二氧化氯有關的其他產品的相關標準，比如固體粉劑穩定性二氧化氯、二氧化氯發生器等。只有在規范的指導下才能使二氧化氯產業正常地發展，才能使廣大人民盡早感受到他帶來的益處。

5.結束語

二氧化氯從其被發現之日起，就引起了廣泛的關注。隨著科學技術的迅猛發展，二氧化氯已經進入了人們的日常生活，為人類的身體健康提供保障。而且隨著工業化的發展，各種環境污染愈來愈嚴重地影響著人類的健康，傳統的氯制劑消毒方式已經被證明對人體存在這不良影響，因此開發新的、有效的、對人體無害的綠色消毒制劑，就成為一個必然的發展方向。我國政府部門也積極倡導這項事業的發展，各種法規、標準也在緊鑼密鼓的研究和制定當中，相信在不久的將來，我們就會真切地體會到二氧化氯帶來的潔凈的、綠色的美好環境。