目前，我（wǒ）國給水中應用的氧化消毒（dú）劑以液氯為主。但隨著源水汙（wū）染的變化，廢水中各種有機物的含（hán）量有所（suǒ）增加，運用（yòng）液（yè）氯消毒會（huì）產生氯代有機物，其中（zhōng）有的產物具有致突（tū）變作用。為滿（mǎn）足人們對（duì）水質要求的不斷提高，尋求能替代氯的更安全而經濟的新型氧化消毒劑，成為今後（hòu）給（gěi）水處理的（de）一個發展方（fāng）向。其中，較有前途的是二氧化氯1二氧化氯（a2）1.1二氧化（huà）氯的應用十九世紀初，美國科學家DaryH.發現了Cl2氣體。二十世紀40年代，二氧（yǎng）化氯開始應用於食品加工的殺菌消毒，造紙的漂白和水的淨化處理（lǐ）等。由於二氧化氯不會與有機物反應而生（shēng）成（chéng）THMs所以在飲用水處理中應用越來越廣泛。1983年美國國（guó）家環保局（EPA）提出飲用水中三（sān）氯甲烷含量必須低於（yú）0. 1mg，並推（tuī）薦使用（yòng）Cl2消毒。二氧化氯消毒的安全性（xìng）被世（shì）界衛生組織（WHO）列為A1級，被認定為氯係消毒劑理想的更新換代產品。目前（qián），美國和歐洲已有上千家水廠采用Cl2消毒；我國則多用於造紙、紡織（zhī）等行業，並逐步應（yīng）用於（yú）自（zì）來（lái）水廠。

在給水處理中，Cl2不僅可以作為高效的消（xiāo）毒劑，還可考慮投加在原水、沉澱池前或過濾池前，進行預氧化或中（zhōng）間氧化（huà），以控製嗅味（尤其是氯酚或（huò）藻類副產物嗅味等），防止微生物滋長，加強混凝過濾；也可用於去除水中的鐵、錳和色度。另外，歐洲一些國家將Cl2、3與Cl2結合起來用於飲用水處理（lǐ），取（qǔ）得了較好的效果。

1.2二氧化氯的（de）物理性質°C）下是一種黃綠色（sè）的氣體具有與氯氣、臭氧類似的刺激性氣味，分子量67. 45，比空氣重，熔點一（yī）59C沸點11C Cl2極易溶於（yú）水而不與水反應，22C時溶解度約為氯的5倍，達2.9g.Cl2在水中的溶解度隨溫度升高而降低。同時二氧（yǎng）化氯分（fèn）子的電子結構（gòu）雖是不飽和狀態，在水中（zhōng）卻（què）不以聚合狀態存在，這對Cl2在水中迅速擴（kuò）散十分有利。

但（dàn）Cl2水溶液易揮發，在較高溫度（dù）與光照下會（huì）生成ClZ與CIO―應避光低溫保（bǎo）存。

據介紹，Cl2在常溫下可壓縮成深紅色液體，極易揮（huī）發，極不穩定，光照（zhào）、機械（xiè）碰撞或接觸有機物（wù）都會發生爆炸；在空氣中的體積濃度超過（guò）10%或在水中濃度超過30 %時也會發生爆炸。

不過Cl2溶液濃（nóng）度在10g以下時基本沒有爆炸的危險。

由於Cl2對壓力、溫度和光線敏感不能壓縮進行液化儲存和運輸，隻能在使用時現場臨（lín）時製備。

1.3二氧化氯的（de）氧化消毒（dú）機理作為強氧化劑，Cl2在（zài）酸性條件下具有很強的氧化性：CIO2能將水中少量的S2一、Sr、NI等還原性酸根氧化去除（chú），還可去除水（shuǐ）中的Fe2+、Mn2+及重金屬離子等（děng）。另外，對水中有機物的氧化，Cl2以親電取代為（wéi）主，而C1O2以氧化還原（yuán）為主（zhǔ），能將腐殖酸、富裏酸等降肖（xiāo）解且降解產物不以三氯甲烷形式存在。

Cl2是（shì）一種廣譜、高效的殺菌消毒劑，實驗證實，它對細菌（jun1）、芽孢、藻類、真菌、病（bìng）毒等均有良好的殺滅效果。關於Cl2的消毒機理，有多種解釋，一般認（rèn）為Cl2對微生物細胞壁有較（jiào）好的吸附和穿透作用（yòng），能滲透到細胞（bāo）內部與（yǔ）含巰（qiú）基（一SH）的酶（méi）反應，使之迅速失（shī）活，抑製細胞內（nèi）蛋白質的合成，從而達到將微生物滅活的目的。

由（yóu）於細菌、病毒、真（zhēn）菌都是單細胞的低級微生（shēng）物，其酶係分布於細胞膜（mó）表麵，易於受到Cl2攻擊而失活。而人和動物細胞中（zhōng），酶係（xì）位於細胞質之（zhī）中受（shòu）到係統的保護，Cl2難以和酶直接接觸（chù），故其對人和動（dòng）物的危害較小。

4二氧化氯的氧（yǎng）化消毒特性C1O2是（shì）較強的氧化（huà）劑，氧化水中有機物具有選擇性。

Cl2氧化能力強，其氧（yǎng）化能（néng）力是氯的25倍，能迅速殺滅水（shuǐ）中的病原菌、病毒和藻類（包括（kuò）芽孢、病毒和蠕蟲（chóng）等）。

與氯不同，Cl2消毒性（xìng）能不受pH值影響。這主要（yào）是因為氯消（xiāo）毒（dú）靠次氯酸殺菌而二（èr）氧化氯則（zé）靠自身殺菌。

Cl2不與氨或（huò）氯胺反應（yīng），在含氨高的水中也可以發揮很好的殺菌作（zuò）用（yòng），而使用氯消毒則會受到很大影響。

⑷Cl2隨水溫升高（gāo）滅活能力加大（dà），從而（ér）彌補了（le）因水溫升高Cl2在水（shuǐ）中溶解（jiě）度的下降。

Cl2的殘餘量能在官網（wǎng）中持續很長時間，故對病（bìng）毒、細菌（jun1）的滅活效果比臭（chòu）氧和氯更有效。

Cl2具（jù）有較強的脫色、去（qù）味及除鐵（tiě）、錳效果。

Cl2消毒隻是有選擇的（de）與某些有機（jī）物進行氧化反應將其（qí）降解為以含氧基團為主的產物（wù），不產生氯化有機（jī）物，所需投加量小，約（yuē）為氯投加量的40%且不受水中氨氮的影（yǐng）響。因此（cǐ），采用Cl2代替氯消毒，可使水中三氯甲（jiǎ）烷生成量減少90% 1.5二氧化氯的製備及經濟性比較Cl2的製備方法（fǎ）有化學反應法、電解食鹽法、離子交（jiāo）換（huàn）法等（děng）。其中化學法和電解法在生產上應用較多（duō）。

1.5.1化學法化學反應製取Cl2的方法有：鹽（yán）酸與亞氯酸鈉反應鹽酸與（yǔ）氯酸鈉反應根據方法（fǎ）（3）研製的Cl2發生器，使用時固體亞氯酸鈉置於反應器中，以空氣稀釋的氯氣通過反應器，這樣可在反應過程中一直（zhí）保（bǎo）持過量的亞氯酸鈉，使全部氯氣都參與（yǔ）反應從而避免產物中混入氯氣。但由於NaCl2價格昂貴，這種方法的成本與運行費用較（jiào）高，難以在飲用水處理中推廣。

目前，一般談到（dào）的化（huà）學法製取Cl2指方法（1）。這種方法生（shēng）產規模（mó）較小，設備簡（jiǎn）單，便於實現自動化操作，適於水處理中生產應用；但碰到（dào）的問題同樣是（shì）NaCl2價格昂貴，且該法Cl2的理論產率隻有80 %.為此，有公司研製出使用NaCl3和H2SO4反應製取（qǔ）Cl2的（de）二氧化氯發生器，其反（fǎn）應原理是：反應中會產生氯氣，用戶再根據需要將氣體純化據稱該種發生器產（chǎn）生的混合氣體中Cl2占70 %其餘30%為Ck.使用純（chún）化（huà）器後Cl2的含量可達95 %.該發（fā）生器價格不到相同規格電解法發生器的1/2比使用NaCl2的發生器價格還低。設備可以連續運轉，也（yě）可以間歇（xiē）使（shǐ）用，發生器（qì）可調範圍大。同時，NaCl3價格低廉，隻有NaCl2價格的十分之一，運行費用較低，有（yǒu）一定的競爭力。

1.5.2電解法用隔膜電解（jiě）工藝，在陽極室注（zhù）入（rù）飽和食鹽水，陰極室加入自來水（shuǐ），接通電源後使離（lí）子定向遷移，從而在陽極室及中性電極周圍產生Cl2、3、H22、Cl2等混（hún）合氣體。生產中可以通過（guò）降低電（diàn）解溫度，控製鹽水流量，增加陽極室ClO含量等（děng）方法提（tí）高Cl2產率。產生的混合氣體Cl2僅占10%左右，除了3、H2O2外，大部分是氯氣。這就無法避免液（yè）氯消毒的缺點。同時Cl2含量也難以（yǐ）精確計算設備複雜，易損壞部件價（jià）格昂貴。運行維護困難。但目前國內仍多用此法。

也有報道稱電解（jiě）法可生產一種（zhǒng）以（yǐ）Cl2為主（zhǔ）的複合消毒劑，其成分（fèn）Cl2占37%，Cl2占27 %，其它占11%.由於氧化作用速度（dù）3>Cl2>Cl2，所以3和Cl2首先將水中的有機物氧化分解解並進行消毒，而27 %的Cl2可保證水中足夠的餘氯。這對快速氧化和（hé）殺滅水中微生物及穩定水質都有很好的效果。

另外，曾有液體穩定性Cl2、固體穩定性Cl2的（de）研究報道。根據有關資料介紹，投加10 mg的液（yè）氯進行消毒，藥劑成本約0.022元（yuán）/噸（dūn）水；利用HCl和NaCl2製取的Cl2按0. 5mg/l投加，噸水消毒成本約0. 02元。而采（cǎi）用液（yè）體穩定性（xìng）二氧化氯和固體（tǐ）穩（wěn）定性二氧化氯消毒，藥劑成本分別為每噸水0.35元和0.12元（投加量5mg），顯然經濟（jì）性較差。

6使用二氧化氯存在的問題（tí）Cl2加（jiā）入水中後（hòu），會有50%~70%轉變為ci2與cio―很多實驗表明ci2、a3對血紅細胞有損害，對碘的吸（xī）收代謝有（yǒu）幹擾，還會使血液中膽固醇升高。美國EPA建議二氧化氯消毒時殘餘氧化劑總量（ci2+aoi+a7）<1.0mg/l使對正常人群健康不致有影響。而實際應用中Cl2的劑量都控製在0.5mg以下。

Cl2氧化分解有機物具有較（jiào）強（qiáng）的選擇（zé）性。

它能氧化去除水中的Fe2+、Mn2+、氰化物、酚等；能氧化硫醇、仲（zhòng）胺和叔胺，消除水（shuǐ）中的不愉快氣味，卻（què）不易氧化醇（chún）、醛、酮、伯胺等有機物，導致去除不徹底。

二氧化（huà）氯性質比較活潑，易爆炸，且其本身也（yě）有毒性（xìng）。因此在使用Cl2時（shí）要十分注意安全。一般在Cl2製（zhì）備係統中應嚴格控（kòng）製原料稀釋濃度，防止（zhǐ）誤操作並應建立相應安全措施。

Cl2儲存要低溫避光；Cl2車間禁用火種，要有良好的通（tōng）風換氣設（shè）備（bèi）。

2.1臭氧的應用的存在。1886年法國人Metenus發現臭氧具有殺菌作用。1893年荷（hé）蘭首先將臭氧應用於水的消毒處理（lǐ）。1906年法國的Nice城將臭氧用於大規模淨水廠的水處理，至今已有近百年曆（lì）史。

臭氧氧化能力強，用（yòng）於消毒殺菌殺傷力大，速度快；臭氧可氧化溶解性鐵、猛，形（xíng）成高（gāo）價沉澱物（wù），使之易於去除；可將（jiāng）氰化物、酚等有（yǒu）毒有害物質氧化為（wéi）無（wú）害物質；可（kě）氧化致（zhì）嗅和致色物質，從而減少嗅味，降低（dī）色度；可將（jiāng）生物難分解的大分子有機物氧化分解為中（zhōng）小分子量有（yǒu）機物，使之易於生物降解；使用臭氧預處理，還可以起到微絮凝作用，提高出水水質；應（yīng）用臭氧，不會在處理過程中產生有（yǒu）害的（de）三致物質。