二氧化氯在污水处理中的应用

二氧化氯(ClO2)

1.1二氧化氯的氧化消毒特性。

ClO2是较强的氧化剂，氧化污水中有机物具有选择性。①ClO2氧化能力强，其氧化能力是氯的2.5倍，能迅速杀灭水中的病原菌、病毒和藻类(包括芽孢、病毒和蠕虫等)。②与氯不同，ClO2消毒性能不受pH值影响。这主要是因为氯消毒靠次氯酸杀菌而二氧化氯则靠自身杀菌。③ClO2不与氨或氯胺反应，在含氨高的水中也可以发挥很好的杀菌作用，而使用氯消毒则会受到很大影响。④ClO2随水温升高灭活能力加大，从而弥补了因水温升高ClO2在水中溶解度的下降。⑤ClO2的残余量能在管网中持续很长时间，故对病毒、细菌的灭活效果比臭氧和氯更有效。⑥ClO2具有较强的脱色、去味及除铁、锰效果。⑦ClO2消毒只是有选择的与某些有机物进行氧化反应将起降解为含氧基团为主的产物。不产生氯化有机物，所需投加量小，约为氯投加量的40%不受水中氨氮的影响。因此，采用ClO2代替氯消毒，可使水中三氯甲烷生成量减少90%。

1.2二氧化氯的制备及经济性比较。

ClO2的制备方法有化学反应法、电解食盐法、离子交换法等。其中化学法和电解法在生产上应用较多。

①化学法。化学反应制取ClO2的方法有：a.盐酸与亚氯酸钠反应：5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2+2H2O;b.盐酸与氯酸钠反应:NaClO3+2HCl=NaCl+ClO2+H2O;c.液气混合反应：2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2。目前，一般谈到的化学法制取ClO2指方法a。这种方法生产规模较小，设备简单，便于实现自动化操作，适于水处理中生产应用;但碰到的问题同样是NaClO2价格昂贵，且该法ClO2的理论产率只有80%。为此，有公司研制出使用NaClO2和H2SO4反应制取ClO2的二氧化氯发生器。

②电解法。电解NaCl溶液生产ClO2以食盐为原料，采用隔膜电解工艺，在阳极室注入饱和食盐水，阴极室加入自来水，接通电源后使离子定向迁移，从而在阳极室及中性电极周围产生ClO2、O3、H2O、Cl2等混合气体。生产中可以通过降低电解温度，控制盐水流量，增加阳极室ClO2含量等方法提高ClO2产率。产生的混合气体ClO2仅占10%左右，除了O3、H2O2外，大部分是氯气。这就无法避免液氯消毒的缺点。同时ClO2含量也难以精确计算，设备复杂，易损坏部件价格昂贵，运行维护困难。但目前国内仍多用此法。