电解法二氧化氯发生器的应用.doc

电解法二氧化氯发生器的应用 1．消毒剂 1820年漂白粉问世，开辟了化学杀菌消毒第一个里程碑。此后人们又发现了第二代消毒剂环氧乙烷，第三代消毒剂戊二醛。二氧化氯被称作第四代杀菌消毒剂。 二氧化氯是强氧化剂，在使用后只产生氧化物，不产生氯化有机物，杀菌效果比现在大量使用的含氯消毒剂强，又无氯的气味和刺激性，对设备无腐蚀作用。二氧化氯在杀菌过程中，不会使蛋白质变性，对高等动物及人的细胞结构也基本没有影响，这是因为细菌、病毒和真菌等都是单细胞结构的低级生物，其酶系统分布于近膜表面，容易受到二氧化氯的直接攻击而遭到破坏，而人和其他高级动物，其酶系统藏于细胞质之中并受其保护，即使二氧化氯能穿过细胞膜，其未成对电子将被细胞质中的保护系统提供的电子而转变为惰性物质，从而免除了酶系统被二氧化氯攻击的危险。 二氧化氯消毒剂具有强氧化能力，杀菌效果很好，消毒后在物品上不残留余毒性，缺点是须现用现配，使用不方便。使用含氯捎毒剂，其中的氯元素会与有机物形成三氯甲烷等致癌、致畸变、致基因突变物质，且其杀菌能力较弱，消毒效果受浓度、作用时间影响大，有效氯浓度高、作用时间长，消毒效果好，但对人体黏膜和皮肤有刺激作用，对物品有腐蚀和漂白作用，大量使用污染环境。 氯、二氧化氯以及过氧乙酸对孢子的杀灭效果，结果见表1-1。 对比表1-1中的数据可以看出，在杀菌效果相同的情况下，二氧化氯所需浓度最低，而过氧乙酸所需浓度最高，氯和过氧乙酸杀菌效果受环境因素(pH)影响较大。 表1-2中消毒剂lmin内对三种细菌杀灭率为100％时，所需浓度二氧化氯最低，杀菌能力最强。 表1-1 杀菌率为90％所需消毒剂的浓度单位：mg／L pH=5 pH=8 接触时间／min 35℃ 45℃ 35℃ 45C 氯，lO 氯，20 氯，40 氯，80 二氧化氯，10 二氧化氯，20 二氧化氯，40 二氧化氯，80 过氧乙酸，10 过氧乙酸，20 过氧乙酸，40 过氧乙酸，80 2.6 2.6 2.6 2.5 4.8 2.8 2.7 2.7 21.6 11.9 7.2 4.6 2.6 2.4 1.8 1.5 2.7 2.7 2.7 2.6 13.2 8.4 3.8 3.2 5.1 5.1 5.0 5.0 4.2 2.8 2.7 2.7 32.0 32.0 32.0 32.O 5.1 5.1 4.9 4.7 2.8 2.7 2.7 2.7 32.0 25.6 18.0 16.0 表1-2对三种细菌lmin杀灭所需浓度单位：mg／L 消毒剂种类 绿脓杆菌 金黄色葡萄球菌 啤酒酵母菌 次氯酸钠 亚氯酸钠 二氧化氯 碘 双氧水 戊二醛一酚 酸性戊二醛 季铵盐 酸化季铵盐 酚 820 310 48 440 36000 2300 6600 580 150 1500 820 1300 93 440 68000 1200 2200 140 1200 380 1000 640 95 450 270000 620 18000 74 300 190 (1)水厂消毒 水中存在微生物藻类、细菌(铁细菌、硫细菌、硝化细菌、硫酸还原菌，真菌)等，使用氯气和漂白粉消毒要求pH值范围很小6.5-7.5)，pH值过低，腐蚀设备，pH值过高，消毒剂失去消毒作用。同时对投加的方式很讲究，在使用了阻垢剂和缓释剂的水中不能使用。1900年，人们开始探讨用二氧化氯给水消毒，1944年美国纽约尼亚加拉瀑布水厂采用粉末亚氯酸钠投到水中，迅速与氯反应生成二氧化氯水溶液，用以控制酚带来的异臭异味。1974年从处理过的饮用水中检出了由于氯化作用而生成的三卤甲烷和其他氯化合物，可能是一种致癌物。美国环保局规定水质标准要求出厂水中三卤甲烷浓度小于80μg／L、卤乙酸浓度小于60μg／L。 二氧化氯消毒杀菌灭藻、防臭、除臭、消除异味效果好，用量少，作用快，能在较宽pH值(6～10)下使用，杀菌效果持续时间长，THM前驱物被二氧化氯氧化，不和有机物反应产生三卤甲烷；而且加氯前的其他工艺，包括凝聚、沉淀和过滤也能除去THM前驱物，并且没有其他有机副产物生成。消毒后水的口味好、安全无毒，既能降解毒性物质，又不产生致癌物，使用便利、安全、综合费用较低，特别适用在原水中有高浓度腐殖质的江、河、湖泊水，能有效控制细菌、藻类，随温度升高杀菌能力增强，效果不受氨存在的影响。因此，二氧化氯消毒剂是目前最理想的水处理剂，世界卫生组织确认为AI级安全消毒剂。 二氧化氯能杀死水中各种病原体，至少有对抗11种病毒的能力，是同等分子氯(HClO或ClO-)效力的10倍左右，对某些耐氯病毒的杀灭力高出氯气数千倍。对水中肉毒素的毒性能有效地解毒，浓度2×10-6的二氧化氯就可在0.5min内百分之百地杀死水中大肠杆菌，而氯气在5min内只