二氧化氯在水廠的應(yīng)用
二氧化氯
一、        性質(zhì)：
（一）     物理性質(zhì)：
①、二氧化氯ClO2摩爾質(zhì)量為67.453g/mol是在自然界中*或幾乎*以單體游離原子團整體存在的少數(shù)化合物之一。ClO2熔點-59℃，沸點11℃。常溫下是黃綠色或橘紅色氣體，ClO2蒸氣在外觀和味道上酷似氯氣，有窒息性臭味，當溶液中ClO2濃度高于30%或空氣中大于10%，易發(fā)生低水平爆炸，在有機蒸氣條件下，這種爆炸可能變得強烈。
②、二氧化氯不穩(wěn)定、受熱或遇光易分解成氧和氯。
③、二氧化氯氣體易溶于水，其溶解度約是Cl2的5倍，溶解中形成黃綠色的溶液，具有與Cl2近似的辛辣的刺激性氣味。
（二）    化學(xué)性質(zhì)：
①        二氧化氯系一強氧化劑，其有效氯是氯氣的2.6倍，與很多物質(zhì)都能發(fā)生強烈反應(yīng)，二氧化氯腐蝕性很強。
②        二氧化氯能與很多無機和有機污染物發(fā)生氧化反應(yīng)其中包括鐵、錳、硫化物、和含氮化物等無機物以及酚類、有機硫化物、多環(huán)芳烴、胺類、不飽和化合物、醇醛和碳水化物以及氨基酸和農(nóng)藥等有機物反應(yīng)。
③、在2-30℃內(nèi)測定亞硝酸鹽和4-甲基酚的阿累尼烏斯圖給出了很好的線性關(guān)系，每升高1℃其表現(xiàn)速率常數(shù)分別增加4%和7%。
二、        二氧化氯的消毒機理及特性：
二氧化氯對微生物的滅活機理：*入微生物體內(nèi)，然后破壞微生物體內(nèi)的酶和蛋白質(zhì)以達到滅活微生物的目的，但二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力，特別是在低濃度時更加突出。二氧化氯主要通過兩種機理滅活微生物，（一）、是二氧化氯與微生物體內(nèi)的生物分子反應(yīng)。（二）、是二氧化氯影響微生物的生理功能。
三、    影響二氧化氯消毒效果的因素：
1、     水溫：與液氯消毒相似，溫度越高，二氧化氯的殺菌效力越大。在同等條件下，當體系溫度從20℃降到10℃時，二氧化氯對隱孢子蟲的滅活效率降低了4%。溫度低時二氧化氯的消毒能力較差，大約5℃時要比20℃時多消毒劑31%～35%。
2、        pH值：適應(yīng)范圍寬。ClO2分解是pH和OH-濃度的函數(shù)：
當 pH值＞9時
   2 ClO2+2 OH-= ClO2- + ClO3-+H2O  （岐化反應(yīng)）
3、懸浮物：懸浮物能阻礙二氧化氯直接與細菌等微生物的接觸，從而不利于二氧化氯對微生物的滅活。
4、二氧化氯投加量與接觸時間：
二氧化氯對微生物的滅活效果隨其投加量的增高而提高，消毒劑對微生物的總體滅活效果取決于殘余消毒劑濃度與接觸時間的乘積，因此延長接觸時間也有助于提高消毒劑的滅菌效果，但出水余量不可過高，否則易產(chǎn)生異味和提高色度。
5、光對二氧化氯的影響：
二氧化氯化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，見光極易分解，以穩(wěn)定性液體二氧化氯的衰減為例，在二氧化氯初始濃度為1mg/l，衰減時間為20分鐘，陽光直射、室內(nèi)有光、室內(nèi)無光下的二氧化氯殘余率分別為12.12%（實測值）88.55%（實測值）99.85%（計算值）。
四、   投加量的一般控制：
投加量可分為兩部分：一部分是為了殺滅細菌除藻類、蚤類、氧
化有機物等而消耗的量，這部分和原水水質(zhì)情況有關(guān)，另一部分是剩余量，是為了滿足水在管網(wǎng)中有持續(xù)殺菌能力，現(xiàn)國標規(guī)定出口不低于0.1mg/l，但在夏季應(yīng)相應(yīng)提高。在夏季水溫高時二氧化氯在水中衰減散失的比較快，但不宜過高如果超過0.5mg/l，水在加熱時產(chǎn)生異味（崔福義）并增加出水廠水的色度，增加亞氯酸鹽、氯酸鹽含量。應(yīng)多點投加充分發(fā)揮二氧化氯在低濃度時滅活性突出的特點。1、 因二氧化氯具有遇光分解的特性，如果沉淀池 濾池的采光條件較好，應(yīng)在投加二氧化氯時在沉淀池和濾池增加避光設(shè)施，否則將會出現(xiàn)以下情況：
①        二氧化氯遇光分解，使二氧化氯不能充發(fā)揮作用，并分解產(chǎn)生亞氯酸鹽 、氯酸鹽。
    ClO2+ H2O =ClO2- + ClO3+2H+
②        在反應(yīng)池和沉淀池的過渡段、濾池（恒水位工作）滯水區(qū)存在藻、蚤類的二次繁殖問題。（二氧氯因自身分解及遇光分解，滯水區(qū)二氧氯濃度很低，藻、蚤類具有趨光性，為二次繁殖提供有利條件。）（夏季在斜板和濾池排水槽及池壁生長藻細胞成層的黏物質(zhì)，形成一層潤滑層，影響感官效果和水質(zhì)，主要原因也是光。）
③        由于光照強度的不同使沉淀池，濾池出口余ClO2變化較大，必將影響清水池出口余ClO2的穩(wěn)定性。
2、 二次投加后的水，在清水池不宜儲存時間過長。二氧化氯靜態(tài)衰減結(jié)果表明，二氧化氯濃度降低的大部分（50%--60%）發(fā)生在與水接觸的10min內(nèi)，在與水接觸10min后的1天內(nèi)，二氧化氯濃度降低了20%--40%。實際在清水池的衰減速度更快。3、 沉淀池和濾池的負荷不易過低，防止二氧化氯自身揮發(fā)和分解。