二氧化氯一、 性质：（一） 、物理性质：①、二氧化氯ClO2摩尔质量为67.453g/mol是在自然界中完全或几乎完全以单体游离原子团整体存在的少数化合物之一。ClO2熔点-59℃，沸点11℃。常温下是黄绿色或橘红色气体，ClO2蒸气在外观和味道上酷似氯气，有窒息性臭味，当溶液中ClO2浓度高于30%或空气中大于10%，易发生低水平爆炸，在有机蒸气条件下，这种爆炸可能变得强烈。②、二氧化氯不稳定、受热或遇光易分解成氧和氯。
二氧化氯
一、 性质：
（一） 、物理性质：
①、二氧化氯ClO2摩尔质量为67.453g/mol是在自然界中完全或几乎完全以单体游离原子团整体存在的少数化合物之一。ClO2熔点-59℃，沸点11℃。常温下是黄绿色或橘红色气体，ClO2蒸气在外观和味道上酷似氯气，有窒息性臭味，当溶液中ClO2浓度高于30%或空气中大于10%，易发生低水平爆炸，在有机蒸气条件下，这种爆炸可能变得强烈。
②、二氧化氯不稳定、受热或遇光易分解成氧和氯。
③、二氧化氯气体易溶于水，其溶解度约是Cl2的5倍，溶解中形成黄绿色的溶液，具有与Cl2近似的辛辣的刺激性气味。
（二） 、化学性质：
① 、二氧化氯系一强氧化剂，其有效氯是氯气的2.6倍，与很多物质都能发生强烈反应，二氧化氯腐蚀性很强。
② 、二氧化氯能与很多无机和有机污染物发生氧化反应其中包括铁、锰、硫化物、氰化物和含氮化物等无机物以及酚类、有机硫化物、多环芳烃、胺类、不饱和化合物、醇醛和碳水化物以及氨基酸和农药等有机物反应。
③、在2-30℃内测定亚硝酸盐和4-甲基酚的阿累尼乌斯图给出了很好的线性关系，每升高1℃其表现速率常数分别增加4%和7%。
二、 二氧化氯的消毒机理及特性：
二氧化氯对微生物的灭活机理：先进入微生物体内，然后破坏微生物体内的酶和蛋白质以达到灭活微生物的目的，但二氧化氯对细胞壁有较强的吸附和穿透能力，特别是在低浓度时更加突出。二氧化氯主要通过两种机理灭活微生物，（一）、是二氧化氯与微生物体内的生物分子反应。（二）、是二氧化氯影响微生物的生理功能。
三、 影响二氧化氯消毒效果的因素：
1、 水温：与液氯消毒相似，温度越高，二氧化氯的杀菌效力越大。在同等条件下，当体系温度从20℃降到10℃时，二氧化氯对隐孢子虫的灭活效率降低了4%。温度低时二氧化氯的消毒能力较差，大约5℃时要比20℃时多消毒剂31%～35%。
2、 pH值：适应范围宽。ClO2分解是pH和OH-浓度的函数：
当 pH值＞9时
2 ClO2+2 OH-= ClO2- + ClO3-+H2O （岐化反应）
3、悬浮物：悬浮物能阻碍二氧化氯直接与细菌等微生物的接触，从而不利于二氧化氯对微生物的灭活。
4、二氧化氯投加量与接触时间：
二氧化氯对微生物的灭活效果随其投加量的增高而提高，消毒剂对微生物的总体灭活效果取决于残余消毒剂浓度与接触时间的乘积，因此延长接触时间也有助于提高消毒剂的灭菌效果，但出水余量不可过高，否则易产生异味和提高色度。
5、光对二氧化氯的影响：
二氧化氯化学性质不稳定，见光极易分解，以稳定性液体二氧化氯的衰减为例，在二氧化氯初始浓度为1mg/l，衰减时间为20分钟，阳光直射、室内有光、室内无光下的二氧化氯残余率分别为12.12%（实测值）88.55%（实测值）99.85%（计算值）。
四、 投加量的一般控制：
投加量可分为两部分：一部分是为了杀灭细菌除藻类、蚤类、氧
化有机物等而消耗的量，这部分和原水水质情况有关，另一部分是剩余量，是为了满足水在管网中有持续杀菌能力，现国标规定出口不低于0.1mg/l，但在夏季应相应提高。在夏季水温高时二氧化氯在水中衰减散失的比较快，但不宜过高如果超过0.5mg/l，水在加热时产生异味（崔福义）并增加出水厂水的色度，增加亚氯酸盐、氯酸盐含量。应多点投加充分发挥二氧化氯在低浓度时灭活性突出的特点。
五、二氧化氯投加需注意的其它事项：
1、 因二氧化氯具有遇光分解的特性，如果沉淀池 滤池的采光条件较好，应在投加二氧化氯时在沉淀池和滤池增加避光设施，否则将会出现以下情况：
① 二氧化氯遇光分解，使二氧化氯不能充发挥作用，并分解产生亚氯酸盐 、氯酸盐。
ClO2+ H2O =ClO2- + ClO3+2H+
② 在反应池和沉淀池的过渡段、滤池（恒水位工作）滞水区存在藻、蚤类的二次繁殖问题。（二氧氯因自身分解及遇光分解，滞水区二氧氯浓度很低，藻、蚤类具有趋光性，为二次繁殖提供有利条件。）（夏季在斜板和滤池排水槽及池壁生长藻细胞成层的黏物质，形成一层润滑层，影响感官效果和水质，主要原因也是光。）
③ 由于光照强度的不同使沉淀池，滤池出口余ClO2变化较大，必将影响清水池出口余ClO2的稳定性。
2、 二次投加后的水，在清水池不宜储存时间过长。二氧化氯静态衰减结果表明，二氧化氯浓度降低的大部分（50%--60%）发生在与水接触的10min内，在与水接触10min后的1天内，二氧化氯浓度降低了20%--40%。实际在清水池的衰减速度更快。
3、 沉淀池和滤池的负荷不易过低，防止二氧化氯自身挥发和分解。
六、ClO2的无机副产物的产生主要途径：
(1) 、在用ClO2净化饮用水时，大约有50%～70%参与反应的ClO2转化为ClO2—和ClO3—并残留在水中。
(2)、 在光和热的作用下也会产生ClO2—和ClO3— 。
(3)、 ClO2 的强氧化性在与水中的某些还原物质反应而形成ClO2— 。
(4)、 ClO2在碱性介质中也会发生酸化反应，生成ClO2—和ClO3—。
(5)、 化学法产生二氧化氯的过程中，由反应条件的限制可造成不完全反应和非定量投加，将会导制产物中ClO2—和ClO3— 的增加。
七、如何最大限度减少无机副产物量：
（1）、若用氯酸盐法，可设法提高反应原料的转换效率，探求反应的最佳浓度、酸度、温度、压力。
（2）、要做好水源保护工作，提高二氧化氯应用工序之前处理工艺的效率，最大程度地降低水体与二氧化氯投加量以及有机和无机副产物的生成量。
（3）、在二氧化氯应用工艺阶段注意适量投加二氧化氯在满足氧化和消毒要求的情况下，尽量减少二氧化氯的残余量，并且不要使二氧化氯暴露在阳光下而分解，同时注意水体的pH 值等条件，充分发挥二氧化氯的氧化能力。
八、亚氯酸盐的去除技术：
在净水工艺中去除亚氯酸盐的应用技术，基本上都是氧化还原法，还原法包括硫化物，亚铁和活性炭吸附等还原产物为Cl—
氧化法有臭氧氧化等氧化产物为氯酸性。
12楼
关于二氧化氯在水厂使用的讨论（负压）
随着社会的进步与发展，国家新水质标准的强制执行（2007年7月1日）。在水处理行业，二氧化氯替代氯气是大趋势。氯气和二氧化氯不论在使用上、性质上都有很大的不同。二氧化氯需现场发生，而且是一个复杂的化学制取过程，其转换效率不但取决于二氧化氯的制取设备，还取决于操作人员的技术水平、现场条件及原材料质量等。
（1）现场操作人员：
由于现场操作人员绝大部分对二氧化氯发生器无感性和理性上的认识，所以对现场人员必须进行强化培训，让其懂原理、基本结构、反应特点、反应条件，从而让他们能够在运行过程中提高反应效率，否则不但效率下降，浪费原料，增加成本，而且可使大量未反应的原料及其副产物直接进入水体污染水质，危害人们的身体健康。（由于二氧化氯发生器的应用范围很广，用户使用的目的不同对发生器运行状态也不同，在饮用水厂为了保证水质应建立一套严格管理体系。）
（2）现场条件：
由于用二氯化氯代替原加氯系统，所以对室内温度、投加管线提出了更高的要求。
①因发生器运行时需大量空气，而在北方冬季室外温度在最低零下30摄氏度，所以在进气、进料温度应提出要求或采取措施。
②用氯气时管线为气相，而二氧化氯是气液混合，在使用原有工艺管线易造成气阻及局部二氧化氯超出安全浓度造成微爆，从而影响发生器的稳定运行，所以必须对直角上行弯，进行改造。
（3）原材料质量：
经过我们近两年的运行发现，在使用某某生产的氯酸钠时（符合GB/T1618——1995标准）在反应釜液管出一种象泡泡糖一样的粘稠物（长期运行）这个问题一直没有定性，而使用山东、大连、内蒙古等产品时无此现象。在使用盐酸时发现在生产厂家为防止氯化氢的挥发，在盐酸表面放一层石腊以防止挥发不正规小厂用废机油防止挥发（据送货了解）这样存堵滤网或粘在进出单向阀小球上，造成进料不准，并影响发生器的安全运行（现采取措施规定原料罐最低液位，并每年清洗一次原料罐，效果比较理想）。
（4）工程设计人员：
由于二氯化氯在国内水厂大规模采用的比较少，没有成形的经验可以借鉴，所以大部分设计人采用的效氯的概念来折算设计（1：2.63），而二氧化氯具有遇光、热分解、遇爆气逸出等特点，而这在使用氯气时是不必重点考虑的。①南方水厂的沉淀池 、滤池是露天的（成都某水厂（4＊104m3/d工艺流程较短），反应池进口余CLO2 0.8mg/L，沉淀池出口CLO2 0.2mg/L，遇光分解问题十分严重。），北方水厂因建筑风格不同所以采光也不同，因此影响不一。②水厂的工艺过程中跌水较多，也可造成部分二氧化氯损失。③二氧化氯比氯气氧化能力更强，所以在以前用氯气不能氧化的物质，现在能够氧化，必将增加一部消耗。④二氧化氯化学性质十分不稳定，自然分解较快，而各水厂因规模及工艺的不同，各部停留时间不同，影响也不尽相同。所以设计量与实际消耗量有较大偏差。
综上所述，在各种专业技术资料介绍的二氧化氯的氧化杀菌能力强，而发生器的效率现场测量十分因难。如果在应用中出现问题，必然把矛盾推向生产厂家。为了更好的把产品推向市场，生产厂家必须担负起发生器以外的职责，培育成熟型客户。
建议：
1、发生器产出为气液混合物，但气相占绝大部分，建议改造水射器，使其更加节水并降低管线直径。
2、配备简易比重计，从而对原料的配制进行检测。
3、计量泵采用可进行排气的出口单向阀，并配备耐酸碱压力表、量筒。便于用户精确校泵。
4、在发生器出口管线加装进气阀，便于用户调整反应釜内液位，控制实际的最佳反应时间。（可减少反应釜的进气量，从而减轻电加热负担并有利于降低反应液温度，减少二氧化氯出液在输送中因温度高造成的分解。）
5、规定出液管温度，间接控制反应釜内反应温度。
以上仅代表个人观点，请批评指正。
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13楼
二氧化氯发生器正压和负压的优缺点
一、 负压式发生器：
1、 气浮问题：
由于设备在运行时需要大量空气（空气的作用混合药剂、降低发生器上部二氧化氯的浓度），所以在投加时同时加入了大量空气（以某厂高效复合20000型为例：40m3/h空气）。在原水低温、低浊及藻类爆发时将出现气浮问题，在反应池漂浮着大量浮渣，如不及时清除，将为摇蚊幼虫等的二次繁殖提供便利条件，并易产生异味。
2、 运行能耗问题：
⑴在采用开斯汀法制取二氧化氯时，反应时需要一定的热量，反应釜内最佳温度为71oC，水浴温度一般保持在85 oC-88 oC。为了保证反应温度，发生器加装电热装置（例：某厂高效复合20000型为3根3kW电热管，3*3*24=216kWh/d）。同时，因反应釜大部分为PVC衬聚四氟，所以传热效果不好。在环境温度较低的情况下，大量冷空气将带走反应釜内大量热量，将存在着加热不及时的问题，反应釜实际温度达不到要求，影响反应效率。
⑵ 为了保证发生器的平稳运行，必须提供稳定的动力水给水射器（以某厂高效复合20000型为例，装了一台7.5kW的水泵提供动力水，每小时流量为30~40m3/h，7.5*24=180 kWh/d，循环水量720 m3~960 m3/d）。
3、 投加问题：
由于负压发生器的产出为气液混合物，所以在投加时存在着多点投加时无法有效地控制投加量，及长距离投加时在管线中存在气阻问题。在水厂有时投加点距发生器几百米远，而发生器又不能就近分布（管理十分不方便），有的用户为了解决这一实际问题，增加了一个中转储罐，用泵将消毒液输送到各投加点，这样必将增加投资和运行费用，且在中转储罐中存在着一定的损耗（中转储罐二氧化氯浓度过高存在危险并且损耗分解增加，浓度较低时运行能耗增加）。
二、 正压设备可能存在的问题（因没有使用过）：
1、 正压设备反应釜体积小，无观察孔，所以反应釜清洗时将有一定困难。负压设备有防暴塞 空气进口 排污口等，便于清洗。（应对原材料应有严格规定）
2、正压设备在直接投加时，由于产液量很小，所以在混合时应有一定的条件规定，否则在部分使用现场可能出现混合不均的问题。负压设备经水射器后有大量水和空气，便于混合。
以上仅代表个人观点，有错误请指正。
孟岩
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14楼
二氧化氯附属设备工作原理
一、 计量泵基本工作原理：
计量泵主要由动力驱动，流体输送和调节控制三部分组成，动力驱动装置经由机械联杆系统带动流体输送隔膜实现往复运动，隔膜于冲程的前半周将被输送流体吸入并于后半周将流体排出泵头，所以改变冲程的往复运动频率或每一次往复运动的冲程长度即可达到调节流体输送量的目的。
二、 隔膜式计量泵工作原理：
隔膜计量泵利用特殊设计加工的柔性隔膜取代活塞，在驱动机构作用下实现往复运动，完成吸入——排出过程，由于隔膜泵的隔离作用，在结构上真正实现了被计量流体与驱动润滑机构之间的隔离。
三、 液压式隔膜计量泵工作原理：
液压驱动式隔膜泵采用了液压平均地驱动隔膜，克服了机械直接驱动方式下泵隔膜受力，过分集中的缺点，提升了隔膜寿命和工作压力上限。
四、 背压阀的作用：
背压阀能够在计量泵的出口保持一定的压力，确保计量精度。同时也防止工艺压力低于吸入压力时产生虹吸。在泵的排出冲程，压力作用于隔膜，将起抬离泵座，从而使计量的物料通过背压阀。当排出流量减小到零时（吸入冲程），隔膜复位，将泵出口和阀门之间的低压物料与外界隔离，从而在泵的出口单向阀保持一个恒定压力。
五、 背压阀的调节注意事项：
（1） 背压阀压力不能超过计量泵的最大工作压力。
（2） 当计量泵的吸液端有压力时，泵排出端的压力至少要比吸入端压力高1bar。（1bar ≈1kg/cm3）
六、 脉动阻尼器工作原理：
在恒定温度下容器中一定量的气体的绝对压力回其空积成反比。脉动阻尼器由装有可挠弹性内胆的压力容器组成。此内胆的上部腔中的压缩气体和下部腔中的被输送的流体隔离开。当计量泵进入排出行程，被输送的液体被压入管器，使得管路压力升高，如果此压力超过脉动阻尼器上所预充的压力，在排出行程的剩余物料被压入阻尼器，内胆被物料压着向上运动直到气体和被输送的流体压力平衡，此容积通常为泵行程容积的一半，当泵排出行程结束，在泵的吸入行程，管路压力下降并保持低值，定段时间，气体腔中的压力大于管路压力，于是，内胆被气体压回其原始的位置，并将物料压回管路中，通过这种方式在每个完整的泵循环里，泵每个行程中过多的流量由阻尼器吸收又回到管路中从而有效地缓和了被输流体的脉动流动，使流动状态接近于层流状态。
七、计量泵的使用与维护：
1、 流量调整：
可采用两种方法调节吐出量，即： 调节冲程频率和调节冲程距离。大多数情况采用调节频率的方法。（建议冲程范围在40~100%之间调整。当泵没有处于工作状态时，不要旋动冲程长度调节旋钮。）
2 故障原因和故障排除：
故 障 原 因 故障的排除
不能吸液 1、 吸入管中有空气吸入
2、 没安装阀垫片
3、 阀的安装方向错误
4、 泵发生了气锁
5、 泵的冲程距离太短
6、 进出单向阀异物堵塞
7、 阀球卡在阀座上 1、 正确配管
2、 安装阀垫片
3、 从新安装阀
4、 进行排气操作
5、 使泵在冲程距离为100%下运行，重新设置冲程距离
6、 拆开、检查和清洁
7、 拆开、检查和清洁
吐出不稳定 1、 进、出单向阀异物堵塞
2、 阀球光洁度不足，阀垫片老化
3、 泵中有气泡
4、 吐出量过大
5、 膜片损坏 1. 拆开、检查和清洁
2. 更换阀球和阀垫片
3. 进行排进气和提高原料 料罐液位
4. 调整背压阀背压（背压 压不易过高否则影响膜 膜片使用寿命）
5. 更换膜片
3、计量泵日常检查：
（1） 检查各连接点有无渗漏，连接塑料软管是否老化。
（2） 检查是否有异常声音及振动。
（3） 检查电机是否过热。
（4） 观察出液软管中是否有气泡。
（5） 出液压力是否正常（背压压力）。
饮用水味的来源及产生
饮用水中嗅味主要由水中的腐殖质等有机物，藻类，放线菌和真
菌以及过量投氯引起，现已查明水中的主要致臭物质有土臭素，2-甲基异茨醇，2-异丁基-3-甲氧基呲嗪，2、4、6-三氯回香醚等，它们的阈值仅为0.01～0.05mg/L，根据有关资料，天然水体嗅味主要有草腥臭鱼腥臭，土臭、霉臭、油臭、金属臭等几大类致臭物，来源可分为三类。一是藻类等水生植物排出的代谢产物以及衰腐过程中产生的各类致臭物，主要是蓝藻中的胶网藻、颤藻、项圈藻和硅藻中的针杆础藻；二是放线菌、真菌等产生的霉臭，腐败臭类物质；三是排入水体的工业化学污染物和溶解的矿物盐等。
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15楼
刚刚学到这里，
谢谢楼主，
让我学到更多
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16楼
太长了。。没有时间看啊
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17楼
写的非常全面，学习了。
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18楼
二氧化氯甲酚红测定法方法验证
二氧化氯甲酚红测定法方法验证
陈代鸿 吴国辉 王正虹
(重庆市卫生防疫站 ,重庆 400040)
本文验证了甲酚红分光光度法测定生活
饮用水中二氧化氯方法。报告如下 :
1 原理
在 p H=3条件下 ,二氧化氯与甲酚红反
应 ,剩余的甲酚在碱性条件下显紫红色 ,于
5 7 3nm波长比色 ,二氧化氯浓度在 0.1～
0.6 mg/L范围内符合比尔定律。
2 仪器
7 2型分光光度计。
3 试剂
3 .1 二氧化氯标准溶液 :按原方法配制标定
并稀释。标准使用溶液 1ml=10.0ug。
3 .2 甲酚红溶液 :取 0.1g甲酚红 ,用
20ml99%乙醇溶解后加水至 100ml,再取
1ml加水至 5 0ml。
3 .3 p H=3缓冲溶液 :取 46.5ml0.1mol/L
柠檬酸与 3.5 ml0.1mol/L柠檬酸钠混合后
稀释至 100ml,在 p H计上调 p H=3。
3 .4 0.2mol/L的氢氧化钠溶液。
4 实验步骤
本实验所用配制试剂及洗刷用水均为无
需氯量蒸馏水。
4.1 取纯水及水样 25ml,用甲基橙作指示
剂 ,用 1+24盐酸溶液滴至微红色 ,记录盐酸
用量。
4.2 取 25 ml比色管 ,分别加入二氧化氯标
准溶液 0、0.25、0.5 0、1.00、1.50、1.50ml加
水至 25 ml,取 25 ml水样 ,向水样及标准内分
别加入 1+24盐酸溶液 (见步聚 1)。
4.3 向标准及样品中各加 0.5ml p H=3的
缓冲液及 0.5ml甲酚红溶液 ,摇匀 ,放置
10min。
4.4 各加 1.5ml 0.2mol/L氢氧化钠溶液 ,
摇匀 ,放置 30min。
4.5 用纯水在 573nm波长下、3cm比色皿
调透光率 T=80%作为参比 ,测定样品及标
准的吸光值 A。
5 实验结果
5.1 标准工作曲线 :
二氧化氯在 0.1～ 0.6mg/L符合比尔定
律 ,回归曲线 :Y=0.395-0.015x,r=
0.999。
5.2 精密度
分别对加标准二氧化氯井水、自业水测
定 10次 ,均值分别为 2.3ug、10.3ug,标准偏
差分别 0.094ug、0.35ug,变异系数分别为
4.0%、3.3%。
5.3 准确度
分别对井水、自来水加二氧化氯标准液
2.5ug及 10ug做回书实验 ,回收率均值为
93.4%。
6 小结
6.1 本法最小检出量为 2.0ug(以与空白 A
值差 0.01计 ) ,最低检测量为 2.5ug,若取取
25ml水样测定 ,最低检测浓度为 0.1mg/L。
6.2 显色后放置 24-36h,吸光值无变化。
6.3 使用无需氯量水是本法关键。
6.4 滴加 1+24盐酸用量要准 ,否则重现性
及平行样不好。
第 20卷 第 2期 重 庆 环 境 科 学
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19楼
二氧化氯（ClO2）预氧化杀藻效果又很好，且不会产生氯化消毒副产物，不过ClO2消毒或作为氧化剂存在以下问题值得重视：ClO2本身和副产物ClO2ˉ对人体血细胞有损害。毒理学研究表明，二氧化氯是一种有毒化合物，对肝功能、血液、中枢神经有一定影响；二氧化氯的副产物主要是ClO2ˉ和ClO3ˉ，这些副产物对人体产生一定的危害，可能会抑制人体甲状腺素的分泌，引起胎儿小脑重量下降，神经行为作用迟缓和细胞数下降等，所以采用二氧化氯消毒应严格控制管网水中ClO2ˉ不得超过0.2mg/L。在我国生活饮用水水质新标准中，不得超过0.8mg。L。
此外，由于制取ClO2的NaClO2的价格很高，约为CL2的10倍，这也限制了ClO2消毒在我国的广泛使用。
由于ClO2氧化时向ClO2ˉ和ClO3ˉ的转化率为70%，所以ClO2投加量不宜超过1mg/L，这个投加量对含藻量高的水是不够的，所以限制了二氧化氯用作预氧化剂的使用。（在欧美有一些国家严格控制投加量。）
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20楼
楼主你太伟大了！前一段时间一直在网上查找二氧化氯的相关资料，就是没找到。非常感谢！
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21楼
顶一下!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!11
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