一、贵州二氧化氯的特性

二氧化氯是一种无机化合物，化学式为ClO2，常温常压下是一种黄绿色到橙黄色气体。属强氧化剂，其有效氯是氯的2.6倍。与很多物质都能发生剧烈反应。腐蚀性很强，二氧化氯的分解反应：2ClO2→Cl2+2O2。

二氧化氯极易溶于水而不与水反应，几乎不发生水解（水溶液中的亚氯酸和氯酸只占溶质的2%）；在水中的溶解度是氯的5～8倍。溶于碱溶液而生成亚氯酸盐和氯酸盐。二氧化氯的电子结构呈不饱和状态，但其溶于水时却不以二聚体或多聚体状态存在，这对于其在水中的扩散是极其有利的，其溶解于水中时会形成ClO₂•6H₂O和ClO₂•8H₂O这样的水合物。

二氧化氯具有漂白性，主要用于纸浆和纸、纤维、小麦面粉、淀粉的漂白，油脂、蜂蜡等的精制和漂白，近年来在国内也将其先后用于水果、蔬菜等食品的消毒保鲜以及去除甲醛污染等领域。

二氧化氯具有杀菌、漂白、除臭、消毒、保鲜的功能。主要是因为二氧化氯具有氧化作用，二氧化氯分子的电子结构呈不饱和状态，具有强烈的氧化性，主要是对富有电子（或供电子）的原子基团（如含巯（qiu）基的酶和硫化物，氯化物）进行攻击，强行掠夺电子，使之成为失去活性和改变性质的物质。

1、杀菌机理

二氧化氯对细胞壁有较强的吸附和穿透能力，放出原子氧将细胞内的含巯基的酶氧化起到杀菌作用。

2、漂白作用

二氧化氯的漂白是通过放出原子氧和产生次氯酸盐而达到分解色素的目的。用它做漂白剂代替氯气、氯酸盐等，可阻止并避免与纤维发生氧化而降低纤维强度，因而效果更全面。

3、除臭作用

二氧化氯的除臭是因为它能与异味物质（如H2S、-SOH、-NH2等）发生脱水反应并使异味物质迅速氧化转化为其他物质。而且它能阻止蛋氨酸分解成乙烯，也能破坏已形成的乙烯，从而延缓腐烂，同时杀死微生物而不与脂肪酸反应并不破坏食品结构

另外，由于其消毒能力较强，常作为饮用水消毒杀菌剂替代传统的液氯消毒 ，下面着重讲一下二氧化氯在饮用水行业的应用。

二、贵州二氧化氯在饮用水领用的应用

1、二氧化氯作为饮用水消毒剂使用

二氧化氯是净化饮用水的一种十分有效的净水剂，其中包括良好的除臭与脱色能力、低浓度下高效杀菌和杀病毒能力。二氧化氯用于水消毒，在其浓度为0.5～1mg/L时，1分钟内能将水中99%的细菌杀灭，灭菌效果为氯气的10倍，次氯酸钠的2倍，抑制病毒的能力也比氯高3倍，比臭氧高1.9倍。二氧化氯还有杀菌快速，pH范围广（6-10），不受水硬度和盐份多少的影响，能维持长时间的杀菌作用，能高效率地消灭原生动物、孢子、霉菌、水藻和生物膜，不生成氯代酚和三卤甲烷，能将许多有机化合物氧化，从而降低水的毒性和诱变性质等多种特点 。二氧化氯消毒剂是国际上公认的高效消毒灭菌剂，它可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体，细菌芽孢，真菌，分枝杆菌和病毒等，并且这些细菌不会产生抗药性。二氧化氯对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。

通过几种消毒方式对比，二氧化氯是介于氯与臭氧之间的强氧化剂。二氧化氯与氯消毒的机理不同，它的杀菌能力较氯强，剩余量稳定，能有效地控制水的色度、臭和味，并可避免氯消毒所产生的氯酚味和三卤甲烷。 二氧化氯在较广泛的 pH 范围内具有氧化能力，能比氯更快地氧化、铁，除去氯酚、藻类等引起的臭味，具有强烈的漂白能力，可去除色度等。

二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、安全、广谱杀菌消毒剂。美国、加拿大、日本、西欧等发达国家已在公共环境、医疗卫生、餐饮服务、食品加工、饮用水处理等各个领域进行大力的推广和广泛的应用。世界卫生组织(WHO)已将其列为剧级高效安全消毒剂，美国环保署(EPA)批准其为环保型水处理剂，我国卫生部已批准其为高效消毒剂和食品添加剂。国家卫生部颁布的《消毒技术规范》准予二氧化氯在饮用水中应用。

二氧化氯因其食品安全性和高效的消毒、杀菌性能，在世界范围内已经成为饮用水消毒领域应用最多的消毒方式。

2、水厂将二氧化氯作为预氧化手段除藻、除铁锰、除臭除异味的应用

二氧化氯预氧化的主要特点如下:

（1）与有机污染物反应具有高度选择性，基本不与有机腐殖质 (主要是富里酸和腐殖酸) 发生氯化反应，生成的可吸附有机卤化物和三卤甲烷类物质几乎可以忽略不计;

（2）有效控制藻类等水生生物繁殖;

（3）有效破坏水体中的微量有机污染物，如酚类、苯并花、蕙醒、氯仿、四氯化碳等

（4）有效氧化某些无机物质，如 Mn2+、Fe2+、S-、CN-等;

（5） 脱色除臭，尤其是酚类引起的异臭;

（6）不与氨发生反应，一般不能氧化溴离子;

（7）促进胶体和藻类脱稳，使絮凝体有更好的沉降性。

二氧化氯除藻

二氧化氯具有良好的除藻效果，水中一些藻类的代谢产物能被二氧化氯氧化。对于无机物，水中少量的 S2-、NO2-和 CN-等还原性酸根，均可被二氧化氯氧化去除。

二氧化氯用于预氧化除藻，可以有效的杀灭藻类，二氧化氯对藻类的控制主要是因为它对苯环有一定的亲和力，可以改变苯环而没有气味。叶绿素中的吡咯与苯环非常相似，二氧化氯也可以作用于吡咯环。这样，二氧化氯氧化叶绿素，植物代谢终止，使蛋白质中的合成中断。这种反应对植物的损害在于原始脱水引起的高渗收缩（质壁分离），这是一个不可逆转的过程，导致藻类死亡。

原水有中藻类会影响絮凝效果，导致絮凝剂用量加大，甚至不产生絮凝效果，而投加二氧化氯预氧化以后，藻类生物膜被破坏，絮凝剂可以很容易吸附失去活性的藻类并迅速沉淀，反而有助于水厂的絮凝沉淀工艺。

水厂受到藻类侵袭，投加二氧化氯之前，滤前水浊度4NTU，出厂水浊度2.5NTU，絮凝效果很差；投加二氧化氯预氧化以后，滤前水能达到0.3NTU，滤后出厂水＜0.11NTU，而且絮凝效果变好，絮凝剂用量从25g/t降低至9-11g/t。净水设备反洗时间从8h延长至40h（强制反洗）。

二氧化氯除藻效果显著，且降低水厂运行成本。

二氧化氯除铁锰

二氧化氯可以将水中的铁锰氧化，对络合态的铁锰也有良好的去除效果。

二氧化氯能够把二价锰氧化成四价锰，使之形成不溶于水的二氧化锰即：

2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2+12H++2Cl-

二氧化氯同样也能够把二价的铁氧化成三价的铁，形成氢氧化铁沉淀，即：

ClO2+5Fe(HCO3)2+13H2O=5Fe(OH)3+10CO32-+Cl-+21H+

二氧化氯跟高锰酸钾复合盐配合使用，可以将原水中0.15-1.8mg/L范围内的锰有效去除，出厂水中锰含量低于0.03mg/L，铁离子完全去除。

在有的水厂进行实验，前置150m短距离投加，预氧化时间短于5min，二氧化氯于高锰酸钾复合盐组合使用，可以有效消除原水中0.45mg/L的锰，出厂水锰含量＜0.05mg/L，铁离子完全去除。

二氧化氯除臭除异味

ClO2可以与硫化物发生氧化反应，气味通常是由硫化物（如硫化铵、硫化氢、二甲基硫化物等）引起的。ClO2气体与臭硫污染物接触后，氧化反应迅速转化为其他物质，以去除气味

水厂在用二氧化氯预氧化后，可迅速去除净水车间的臭味，完全杀灭净水设备里面的蚊虫卵和幼虫，而且有助于絮凝效果，减少絮凝剂的用量。

发达国家已将二氧化氯应用到几乎所有需要杀菌消毒领域。在中国，二氧化氯的应用虽然刚刚起步，但有理由相信，在不久的将来，二氧化氯一定会成为生产和生活中必不可少的日常用品，其发展前景无限广阔。