ＣＬＯ２的特性

         ＣＬＯ２是一種優(yōu)良的消毒劑和強(qiáng)氧化劑，又是一種含氯制劑，繼*代消毒劑液CL（含Cl2、次氯酸鹽和漂baifen）、第二代消毒劑優(yōu)氯劑（二氯異氰尿酸鈉）、第三代消毒劑氯精（三氯異氰尿酸）后，ＣＬＯ２被推崇為第四代消毒劑，是世界衛(wèi)生組織（WHO）和世界糧農(nóng)組織（FAO）向**的A1級(jí)廣普、安全和高效的消毒劑。

ＣＬＯ２的物理性質(zhì)

         ＣＬＯ２常溫下為黃綠色或橘紅色氣體，帶有一種辛辣氣味，易溶于水，在20℃和30mmHg壓力下，ＣＬＯ２在水中的溶解度為2.9克／升。溶解中形成黃綠色的溶液。在空氣中的體積濃度超過(guò)10%時(shí)便有爆炸性，但在水溶液中則無(wú)危險(xiǎn)性。比重為3.09克／升(11℃)，熔點(diǎn)-59.5℃，沸點(diǎn)9.9℃(壓力為731mmHg時(shí)的沸點(diǎn))。在水中能被光分解，與氨不起反應(yīng)。對(duì)人體有刺激，當(dāng)大氣中ＣＬＯ２含量為14mg／L時(shí)，就可使人覺(jué)察；45mg／L時(shí)，明顯地刺激呼吸道。ＣＬＯ２的揮發(fā)性較大，稍一曝氣即從溶液中逸出。溫度升高、曝光或與有機(jī)質(zhì)相接觸，會(huì)發(fā)生爆炸。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，ＣＬＯ２須避光保存，一般情況下，現(xiàn)使用，現(xiàn)制備。 

ＣＬＯ２的化學(xué)特性

         ＣＬＯ２是一種有多方面用途又有選擇性的氧化劑,它與各種有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物反應(yīng)，這些反應(yīng)中許多都能用于包括水溶液和氣態(tài)蒸汽在內(nèi)的水處理和工業(yè)廢物處理上。

         ＣＬＯ２屬?gòu)?qiáng)氧化劑，其有效氯是氯的2.6倍，可以與包括鐵、錳、硫化物、qinghuawu】和含氮化物等無(wú)機(jī)物以及酚類(lèi)，有機(jī)硫化物，多環(huán)芳烴、胺類(lèi)、不飽和化物，醇醛和碳水化合物以及氨基酸和農(nóng)藥等有機(jī)物化合物反應(yīng)。

 ＣＬＯ２的優(yōu)良性能及其作用

一、ＣＬＯ２的優(yōu)良性能

         由于ＣＬＯ２具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性和氧化能力，因此在水處理中表現(xiàn)出優(yōu)良的消毒效果和氧化作用。ＣＬＯ２在飲用水消毒中幾乎不形成氯仿等有機(jī)鹵代物，且殺滅細(xì)菌、病毒、藻類(lèi)和浮游動(dòng)物的效果好于液CL，在水消毒過(guò)程中未產(chǎn)生致突變物質(zhì)，其Ames試驗(yàn)和小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核試驗(yàn)均呈現(xiàn)陰性結(jié)果；ＣＬＯ２與水中無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，尤其是有機(jī)物的反應(yīng)表現(xiàn)以氧化作用為主，而液CL則以氯取代為主，CL2與水中前驅(qū)物質(zhì)作用形成了顯著數(shù)量的氯仿等有機(jī)鹵代物。

         ＣＬＯ２具有良好的殺菌效果。按*消毒技術(shù)規(guī)范中規(guī)定我們選用*、大腸桿菌和枯草芽孢桿菌等純菌種，進(jìn)行ＣＬＯ２消毒劑鑒定，結(jié)果表明，對(duì)這些純菌種的滅菌效果隨消毒劑投量的增加而增加，且ＣＬＯ２的效果明顯好于CL2。證明了ＣＬＯ２對(duì)國(guó)家規(guī)定的消毒劑鑒定菌種的滅菌效果是顯著和高效的。ＣＬＯ２對(duì)水中的非致病菌均也有非常好的滅菌效果。例如，ＣＬＯ２對(duì)水中無(wú)色桿菌屬、假單孢桿菌屬、微感菌屬、鏈霉菌屬、梭狀芽孢桿菌屬、短桿菌屬、芽孢桿菌屬、芽孢放射菌屬、八疊球菌屬、葡萄球菌屬和微球菌屬等非致病菌（屬）均具有有效的殺滅效果。

         ＣＬＯ２對(duì)細(xì)菌的殺滅效果明顯好于液CL，并可在pH為3－9范圍內(nèi)有效地殺滅細(xì)菌；而液CL只有在近中性條件（pH值為6.5－8.5）下可有效地殺死細(xì)菌；相對(duì)液CL而言，ＣＬＯ２所需投量較少，殺菌速率快。尤其ＣＬＯ２可殺滅水中異養(yǎng)菌、鐵細(xì)菌和硫酸鹽還原菌等，且效果持久。ＣＬＯ２的殺菌效果能持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，在管網(wǎng)系統(tǒng)中能夠保持一定的殘留。

         ＣＬＯ２對(duì)水中病毒例如脊髓灰質(zhì)炎I型、柯薩奇病毒B3、艾可病毒II、腺病毒7型、單純皰疹病毒I型、流行性腮腺炎病毒、乙肝病毒、呼吸道病毒具有很好的消毒效果；對(duì)水中的藻類(lèi)和浮游生物有很好的失活效果。ＣＬＯ２不僅能殺死微生物，而且能分解殘留的細(xì)菌結(jié)構(gòu)，具有殺死孢子和病毒的作用，從而可以有效地控制細(xì)菌、藻類(lèi)以及粘泥。

二、ＣＬＯ２殺滅病毒和病菌的作用

         ＣＬＯ２是一種廣譜型的消毒劑，ＣＬＯ２能在pH值很寬的范圍內(nèi)能殺滅大腸桿菌、細(xì)菌芽孢、配水網(wǎng)中的異養(yǎng)菌、硫酸鹽還原菌及真菌等，其殺滅效果與溫度T有關(guān)，是溫度（1/T）的函數(shù)，這一優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)了因溫度升高而使ＣＬＯ２在水中溶解度降低的缺點(diǎn)。ＣＬＯ２對(duì)孢子的殺滅作用比氯強(qiáng)，對(duì)水中的野生菌種、放線菌、孢子體等均有較好的殺滅作用。

三、ＣＬＯ２的滅藻作用

         ＣＬＯ２對(duì)藻類(lèi)的控制主要是因?yàn)樗鼘?duì)苯環(huán)有一定的親和性，能使苯環(huán)發(fā)生變化而無(wú)臭味。葉綠素中的吡咯與苯環(huán)非常類(lèi)似，ＣＬＯ２也同樣能作用于吡咯環(huán)。這樣，ＣＬＯ２氧化葉綠素，植物新陳代謝終止，使得蛋白質(zhì)中的合成中斷。這個(gè)反應(yīng)結(jié)果

         對(duì)植物的損害在于原生質(zhì)脫水而帶來(lái)高滲的收縮（質(zhì)壁分離），這是個(gè)不可逆的過(guò)程，導(dǎo)致藻類(lèi)死亡。

四、ＣＬＯ２的漂白、脫色作用

         ＣＬＯ２作為一種具有強(qiáng)氧化性和氧化過(guò)程中很少有有機(jī)鹵代物產(chǎn)生的氧化劑,在造紙、紙漿工業(yè)的漂白等行業(yè)已經(jīng)廣泛使用。使用ClO2作為漂白劑，與其他漂baifen和CL2相比，ClO2可以提高白度，防止纖維強(qiáng)度降低，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，避免產(chǎn)生游離氯而生成大量致癌物的危害。ClO2在漂白過(guò)程中還能殺滅微生物，有效地驅(qū)散紙漿中的粘液和無(wú)機(jī)沉積物，從而消除紙漿中固體塊狀的形成，提高紙張的質(zhì)量。

         利用ＣＬＯ２的氧化作用，在適當(dāng)條件下，ClO2有很好的脫色作用。例如ClO2江蘇天倫染織實(shí)業(yè)公司及靖江市第三紡織廠，運(yùn)用混凝/ ClO2   組合法處理印染廢水，處理后的水質(zhì)pH分別從11-14降到7，12降到7；色度分別從1000降到50，600降到5，去除率達(dá)到95％和99.2％。其他指標(biāo)如COD、BOD5、SS、S2-均降低且達(dá)到國(guó)家行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。

五、ＣＬＯ２的除臭作用

         ClO2可以與硫化物發(fā)生氧化反應(yīng)，而臭味往往是硫化物（如硫化銨、硫化氫、二甲基硫化物等）所致。ClO2氣體與有臭味的含硫污染物接觸之后，迅速發(fā)生氧化反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)，從而除去臭氣。因此，將ClO2制成穩(wěn)定性溶液可用于冰箱、室內(nèi)空氣的除臭、滅菌等，口腔醫(yī)療上也用其消除口臭和煙臭。

六、ＣＬＯ２的保鮮作用

         據(jù)有關(guān)報(bào)道，經(jīng)40～60mg/L濃度的ＣＬＯ２水溶液浸漬五分鐘處理的禽肉類(lèi)能有效地控制家禽軀體微生物污染，在5℃以下，可有效地延長(zhǎng)儲(chǔ)藏期。海洋捕撈業(yè)運(yùn)用ＣＬＯ２水溶液處理捕獲的對(duì)蝦，先使用40mg/LＣＬＯ２水溶液浸泡10-20分鐘，再用20mg/LＣＬＯ２的冰塊保鮮，對(duì)蝦不會(huì)變黑.ＣＬＯ２消毒殺菌的同時(shí)，不會(huì)使生物蛋白質(zhì)變性而喪失已有的營(yíng)養(yǎng)成分和價(jià)值，對(duì)水生物細(xì)胞無(wú)影響。

七、ＣＬＯ２的氧化作用

         1、ＣＬＯ２對(duì)錳的氧化

         ＣＬＯ２能夠把二價(jià)錳氧化成四價(jià)錳，使之形成不溶于水的二氧化錳(Mn02)，即：

         2CIO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl-

         2、ＣＬＯ２對(duì)鐵的氧化

         ＣＬＯ２同樣也能夠把二價(jià)的鐵氧化成三價(jià)的鐵，形成氫氧化鐵沉淀，即：

         ClO2+5Fe(HC03)2+13H2O=5Fe(0H)3+10C032-+Cl-+21H＋

         3、ＣＬＯ２對(duì)硫化物的氧化

         ＣＬＯ２在pH值5～9的區(qū)間內(nèi)，很快將硫化物(S2-)氧化成硫酸鹽(Sa2-)，即：

         8C1O2+5S2-+4H2O=5SO42-+8Cl-+8H+

         4、ＣＬＯ２對(duì)qinghuawu】的氧化

         ＣＬＯ２可以將qinghuawu】氧化成二氧化碳和氮，即：

         2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2C1-

         當(dāng)qinghuawu】的濃度為3.Omg／L，ＣＬＯ２的投加量為5.Omg／L，其qinghuawu】的去除率一般都大于85％。

         5、ＣＬＯ２對(duì)*的氧化

         ＣＬＯ２對(duì)*的氧化去除效果隨著ＣＬＯ２投加量的增加而提高(它對(duì)*的去除率明顯優(yōu)于液CL)。當(dāng)源水中*濃度為2.Omg／L，加5mg／LＣＬＯ２時(shí)，*的去除率一般大于85％。傳統(tǒng)的氯消毒隨著液CL投加量的增加，氯代酚的量隨之增加，而投加ＣＬＯ２時(shí)，則基本上不形成氯代酚。

         6、ＣＬＯ２對(duì)有機(jī)物的氧化

          ＣＬＯ２對(duì)有機(jī)物的氧化降解，與氯所不同的zui大特點(diǎn)是，它不會(huì)生成有機(jī)氯代物。ＣＬＯ２可以控制三鹵甲烷(THM)的形成，減少總有機(jī)鹵的生成。*，三鹵甲烷的前驅(qū)物質(zhì)通常有以下3類(lèi)：一類(lèi)是天然大分子有機(jī)物，如腐殖酸、灰黃霉酸等；另一類(lèi)是小分子有機(jī)物，如酸類(lèi)化合物、苯胺、苯醌、氨基酸等多種有機(jī)物；第三類(lèi)是藻類(lèi)及代謝產(chǎn)物。

        我們知道，黃腐酸是腐殖質(zhì)的主要組成物質(zhì)，腐殖質(zhì)里黃腐酸(FA)的含量高達(dá)90％。通過(guò)研究和試驗(yàn)表明，ＣＬＯ２與黃腐酸幾乎不生成氯仿，而液CL與黃腐酸反應(yīng)，則會(huì)生成大量氯仿。而且，氯仿的生成量隨著液CL的投加量和水中腐殖質(zhì)含量的增加而增加。*是黃腐酸中zui多、zui基本的部分，一般用它代表黃腐酸來(lái)說(shuō)明ＣＬＯ２和氯的作用機(jī)理。

        ＣＬＯ２與*的反應(yīng)的zui后產(chǎn)物是有機(jī)酸、水和二氧化碳，通過(guò)反應(yīng)，ＣＬＯ２則被還原成氯離子。由此可見(jiàn)，ＣＬＯ２與黃腐酸等有機(jī)物的反應(yīng)是以氧化還原反應(yīng)為主，沒(méi)有氯代物生成。液CL與黃腐酸的作用機(jī)理主要表現(xiàn)在液CL與*的反應(yīng)過(guò)程：

        由此可見(jiàn)，液CL與水中黃腐酸等有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)是以親電取代反應(yīng)為主，反應(yīng)結(jié)果生成大量的氯仿和有機(jī)氯代物等有害物質(zhì)。因此，ＣＬＯ２對(duì)酚類(lèi)化合物都有比較好的去除效果。例如當(dāng)ＣＬＯ２的投加量為5.0㎎/L時(shí)，它對(duì)*、簡(jiǎn)苯三酚的去除率都在90%以上；而當(dāng)氯的投加量和ＣＬＯ２相同時(shí)，它的去除率只有60%左右。ＣＬＯ２對(duì)間甲酚的去除率為50%；而氯對(duì)它的去除率只有30%左右。

        因?yàn)椋茫蹋希才c酚類(lèi)化合物所產(chǎn)生的是“氧化還原反應(yīng)”，所以不會(huì)形成氯代酚；而氯與酚類(lèi)化合物所產(chǎn)生的是“取代反應(yīng)”，所以會(huì)形成氯代酚。