前　言
　　当今世界性水资源日趋紧张，要求城市供水处理更加严格。作为强氧化剂的二氧化氯（二氧化氯）取代氯气消毒应提上议事日程。因为给水系统中高含量的氯与水中高含量的有机物作用，形成三氯甲烷（CHCL3）的含量明显增加。美国环保局早在1983年就提出饮用水中三氯甲烷最高限量（mcL）<0.1mg/L，并推荐二氧化氯消毒来控制水中CHCL3（世界公认的致癌物）含量。欧洲一些发达国家和我国一些大型水厂以开始利用二氧化氯消毒剂对水厂供水进行消毒、杀菌。在我国随着工业飞速发展水量猛增，水源污染日趋加剧，特别是废水中各种有机物日渐增多，单纯用氯作为饮用水消毒剂难免带来城市供水中CHCL3的形成，对人民健康造成威胁，虽然其含量不致于使人急性中毒，但对人的饮用会造成大的危害。因此，针对这些问题我公司开发生产了稳定性二氧化氯消毒剂，用于自来水公司水处理的消毒、杀菌。而且该产品是世界卫生组织（WHO）列为A1级安全杀菌消毒剂，它不会产生致癌物质，不同于氯制剂、液氯等消毒剂，是目前国际上替代氯化剂的一种新型消毒剂。
二氧化氯的特点
■ 无氯酚臭味、无刺激性、无毒性、稳定性强，药效持久，对人畜无害，无残留。使用二氧化氯杀菌消毒的食品和器具均可直接食用或使用，不需要再用水清洁。
■ 高效杀菌消毒效果好。可杀灭各种细菌繁殖体、芽孢菌。如肠道致病菌、化脓性病菌、伤寒菌、痢疾杆菌、霍乱孤菌、淋病双球菌、真菌等，还可杀灭肠道病毒、肝炎病毒、流感病毒、藻类等微生物，甚至寄生虫。1-2mg/L二氧化氯消毒剂在1-2min内杀灭致病菌微生物代表珠，甚至在30S内杀死致病微生物。
■ 消毒效果比氯显著而持久。用二氧化氯0.1mg/L作用20min可杀灭水中大肠杆菌，金黄色葡萄珠菌100%，而作用同样时间，氯则需要59mg/L。用二氧化氯0.5mg/L作用20分钟可杀灭枯草菌和黑色变芽杆菌100%，而氯则需要296mg/L。二氧化氯与液氯相比杀菌更快速而持久，困为二氧化氯溶于水后，基本不水解或聚合，在水中的扩散速度比氯和次氯酸快，当细菌浓度在105~106个/mL时，0.5PPM二氧化氯作用5min即可杀灭99%以上的异氧菌，而用0.5PPM的液氯最高只能达到75%。试验表明0.3PPM的二氧化氯在12h内对异氧菌的杀灭菌率保持在99%以上，作用时间长达24h时，杀菌率才降为86.3%。二氧化氯对地表水中大肠杆菌的杀灭率是氯制剂的5倍以上。
■ 脱氯和不产生致癌物质。用小量的二氧化氯（残留量0.1~0.2mg/L）时，有效地破坏A型肉病毒的毒素，分解破坏水中的藻类毒素，还对水中砷有显著的去除作用。实验表明砷为40-70 mg/L时，经二氧化氯处理后，降为4-5 mg/L，氯与被消毒物质中的有机物，如腐殖质（HA）等反应生成三卤甲烷类、卤代烃等致癌物质，采用二氧化氯杀菌消毒后，有选择性地与无机物，有机物反应，不与腐殖质（HA）反应，不会生成致癌物质，而且还可将某些致癌物质，如3：4苯并芘氧化成无致癌性的醌式结构。
■ 除臭和除异味。地面水常常含有工业产生的酚，用氯制剂消毒时，也会生成氯化酚，水中含有十万分之一的酚类物质，就会产生令人讨厌的臭味，二氧化氯可将酚类物质，氧化成无臭味的醌类物质，还可以氧化分解藻类毒素，腐败有机物等各种污染物，也可将硫化物，氮氧化物，胨类化合物等恶臭物质氧化而去除，从而不会造成环境二次污染。
■ 杀灭病毒比氯强。研究表明用液氯和二氧化氯对六种病毒：脊髓灰质炎、柯萨奇、艾可等肠道病毒、腺病毒、单纯性疱疹病毒、腮腺炎病毒等呼吸道病毒的灭活作用，结果表明，液氯投置高浓度达7.0 mg/L，作用时间在60分钟时，对上述六种病毒均达不到灭活效果，而用二氧化氯投置仅在1.0 mg/L，作用时间在30分钟时即可达到灭活效果，对乙型肝炎表面抗原（HBsAg）的灭活效果与液氯进行比较，结果证明，在PH=7，液氯消毒效果最好时，二氧化氯作用20min，可使97.2%一定浓度的HbsAg灭活，用25 mg/L液氯经过60min只能70.2%相同浓度的HbsAg灭活。
二氧化氯的消毒机理
二氧化氯是目前国内外公认的一种广谱、高效、无毒、快速的第四代新型灭菌消毒剂，不同于氯酚、氯制剂的氧化作用；也不同于传统使用的甲醛，戌二醛等醛类化合物杀菌消毒作用；它是靠释放出二次氯酸和新生态氧（原于氧）实现其双重氧化性和选择性氧化作用，灭菌效果是氯制剂的2.6倍，是醛类的2.3倍。研究表明，适宜于一切需要杀菌消毒的场所，至今为止尚未发现哪种微生物能抵抗二氧化氯的强大氧化能力而不被杀灭的，且不易产生抗药性，不会使动、植物机体受到损伤。对于动物细胞、精子及染色体均无致癌、致畸、致突变作用，对皮肤、粘膜、头发均不会造成损伤，广泛应用于很多种领域的杀菌消毒，同时还有除臭、漂白、防腐、保鲜等功效。其生产工艺及流程简单、可靠，对环境无污染、无噪音。现已被世界卫生组织（WHO）列为A1级安全杀菌消毒剂，也是目前国际上替代氯化剂的一种新型消毒剂。
二氧化氯对城市供水的消毒特性
二氧化氯-是较强的氧化剂，氧化水中有机物具有选择性。
■ 二氧化氯-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）。
■ 与氯不同，二氧化氯-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。
■ 二氧化氯不与氨或氯胺反应，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。
■ 水中PH值影响小：用氯制剂消毒水时，PH值在7-7.5时消毒效果令人满意，随着PH值升高，消毒处理效果显著下降。二氧化氯杀菌活性在PH值6-10时均能保持恒定消毒效果。
■ 二氧化氯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。
■ 二氧化氯具有较强的脱色、去味及除铁、锰效果。
■ 二氧化氯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%,且不受水中氨氮的影响。因此，采用二氧化氯代替氯消毒，可使水中三氯甲烷生成量减少90%。
二氧化氯消毒液的配置及检测指标
■ 原液取量
■ 原液取量公式如下：所需稳定液=需配制浓度（ppm）×稀释后溶液总量（ml）÷稳定液浓度（mg/l）(20000mg/l)
例：如某自来水厂日处理水为100吨，根据其水质较差的情况，采取投放系数为0.7mg/L，则所需原液为：
＝3.5(Kg) 即从包装为 25Kg/桶的原液水剂中舀取 3.5Kg原液即可。自来水水厂按照国家规定，投放二氧化氯比例为：0.1…0.7(mg/L),依据水质不同而选取不同的投放比例。
■ 城市供水检测标准：
微生物指标：大肠杆菌总数≤80个/mL (≤80CFC/mL)
总大肠菌群：每100mL水样中不得检出
耐热大肠菌群：每100mL水样中不得检出
使用量和控制量参考表
需消毒的水的种类 使用量mg/l 投入控制量mg/l 使用方式
饮用源水 1.8-2 5 投入
饮用水 0.3-0.7 0.7 投入
二次供水 0.2-0.4 0.5 投入
污染水 30-40 40 投入

二氧化氯在饮用水处理中的应用
长期以来，自来水消毒是采用氯和漂白粉。这种消毒方法会使水中产生对人体有害的三卤甲烷。美国环保局（USEPA）推荐使用二氧化氯消毒为控制水中三卤甲烷（THMS）的最适宜的措施，并将它列为取代液氯消毒的首选消毒剂兼氧化剂。二氧化氯用于饮用水处理，不仅可以杀灭水体中细菌、病毒，而且可以灭藻，杀灭浮游动物，除去污染河水中臭味，除去水中铁锰以及有较好的脱色作用。
■ 投加方式及用量
应用于饮用水处理中的二氧化氯可以使用二氧化氯发生器，在现场发生使用，也可以使用稳定性二氧化氯，通过加药设备，进行饮用水的处理。前者设备投资大，操作复杂。后者使用方便灵活，操作简便。
二氧化氯可以在滤前投加，也可以在滤后投加。滤前投加时，投在原水入口，作为氧化剂进行原水的预氧化，起到灭藻、除铁锰的作用。滤后投加时，投入净化后的清水池中，这时二氧化氯起到杀菌消毒的作用。
作为氧化剂二氧化氯的投加量一般为2-5mg/l，最高可达10mg/l，作为消毒剂一般为0.5-1mg/l，通常视配水系统中维持残余二氧化氯水平而定。
■ 二氧化氯在饮用水中应用的指导原则和标准
国家 投加量mg/l 残留量mg/l
德国 ≤0.2-0.4 ≤0.2-0.38
美国 ≤1.0 <0.5
英国 ≤0.5 /
瑞士 <0.3 ≤0.05

系统应用领域
·自来水厂、自备井、二次供水等饮用水的消毒；
·医院废水消毒；
·工业循环冷却水杀菌、灭藻；
·含氢、含酚废水的无害处理；
·水产、养殖、大棚蔬菜种植、蓄禽饲养的杀菌消毒；
·食品加工、食品、水果、蔬菜、水产品的保鲜处理；
·游泳池水消毒；
·印染废水的脱色。
注意事项：
一、活化要求
1、饮用水消毒时，二氧化氯与水体接触时间较短。操作方法应该是先活化后稀释，先活化才很快产生高含量二氧化氯，然后再根据要求稀释至相应浓度投加。因为二氧化氯在溶液中不水解，不聚合，避光下能稳定存在。而先稀释后活化，随着原料的稀释引起浓度的降低，活化速度大大降低，二氧化氯转化率也大打折扣，在较短时间内饮用水达不到杀菌消毒效果。
2、二氧化氯（ClO2）杀菌时，很快分解成二次氯酸（Cl—）和新生态氧原子（O2），具有很强的双重氧化作用，即杀菌作用；同时ClO2在水中的饱和度为5.7%，在较高浓度活化时，有部分气体ClO2会从水中逸出在活化容器空间。因此活化容器应密封。但气体ClO2在密闭空间内密度过大，又易引发事故，因此活化容器空间要大于活化溶液2–3倍，并且在上方应有一个出气孔管道，直接将逸出气体ClO2引入清水池水消毒。这样避免了事故的发生和二氧化氯的损失，又减少操作间的气味，使用安全。
二、投加要求
1、投加量：应根据本水厂的水源水污染程度不同。如大江河水，农村溪沟水，水库水，山泉水，深井水和二次供水；季节不同；本水厂的沉清、过滤条件不同；水厂所处的环境不同；消毒水的耗氧量不同等确定二氧化氯的投加含量，一般在0.2—0.7mg/L范围，短时间最大含量可投加至1mg/L。（见原液取量公式）
2、投加方式：
⑴将活化好的二氧化氯溶液，再注入2—3倍水，密封内稀释。根据消毒水量和确定的投加含量，计算出20000mg/L浓度的二氧化氯投加量，控制流速投加到过滤池至清水池之间管道内，借清水与二氧化氯在管道中流动充分混匀后流入清水池消毒。
⑵或将稀释后二氧化氯溶液，用管道引入清水池入水口底部或水面下 1米深处，利用过滤池的水流入清水池口的冲力混匀消毒。切勿将二氧化氯溶液加到清水池水面上。否则达不到消毒效果。