ＣＬＯ２的特性

         ＣＬＯ２是一種優(yōu)良的消毒劑和強氧化劑，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10%時便有爆炸性，但在水溶液中則無危險性。比重為3.09克／升(11℃)，熔點-59.5℃，沸點9.9℃(壓力為731mmHg時的沸點)。在水中能被光分解，與氨不起反應(yīng)。對人體有刺激，當大氣中ＣＬＯ２含量為14mg／L時，就可使人覺察；45mg／L時，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、曝光或與有機質(zhì)相接觸，會發(fā)生爆炸。因此，在實際應(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,它與各種有機和無機化合物反應(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屬強氧化劑，其有效氯是氯的2.6倍，可以與包括鐵、錳、硫化物、qinghuawu】和含氮化物等無機物以及酚類，有機硫化物，多環(huán)芳烴、胺類、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鹵代物，且殺滅細菌、病毒、藻類和浮游動物的效果好于液CL，在水消毒過程中未產(chǎn)生致突變物質(zhì)，其Ames試驗和小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核試驗均呈現(xiàn)陰性結(jié)果；ＣＬＯ２與水中無機物和有機物，尤其是有機物的反應(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，進行ＣＬＯ２消毒劑鑒定，結(jié)果表明，對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對國家規(guī)定的消毒劑鑒定菌種的滅菌效果是顯著和高效的。ＣＬＯ２對水中的非致病菌均也有非常好的滅菌效果。例如，ＣＬＯ２對水中無色桿菌屬、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對細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）下可有效地殺死細菌；相對液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)很長時間，在管網(wǎng)系統(tǒng)中能夠保持一定的殘留。

         ＣＬＯ２對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；對水中的藻類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菌、藻類以及粘泥。

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)點彌補了因溫度升高而使ＣＬＯ２在水中溶解度降低的缺點。ＣＬＯ２對孢子的殺滅作用比氯強，對水中的野生菌種、放線菌、孢子體等均有較好的殺滅作用。

三、ＣＬＯ２的滅藻作用

         ＣＬＯ２對藻類的控制主要是因為它對苯環(huán)有一定的親和性，能使苯環(huán)發(fā)生變化而無臭味。葉綠素中的吡咯與苯環(huán)非常類似，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。這個反應(yīng)結(jié)果

         對植物的損害在于原生質(zhì)脫水而帶來高滲的收縮（質(zhì)壁分離），這是個不可逆的過程，導致藻類死亡。

四、ＣＬＯ２的漂白、脫色作用

         ＣＬＯ２作為一種具有強氧化性和氧化過程中很少有有機鹵代物產(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，防止纖維強度降低，簡化生產(chǎn)工藝，避免產(chǎn)生游離氯而生成大量致癌物的危害。ClO2在漂白過程中還能殺滅微生物，有效地驅(qū)散紙漿中的粘液和無機沉積物，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，在適當條件下，ClO2有很好的脫色作用。例如ClO2江蘇天倫染織實業(yè)公司及靖江市第三紡織廠，運用混凝/ 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，去除率達到95％和99.2％。其他指標如COD、BOD5、SS、S2-均降低且達到國家行業(yè)排放標準。

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)報道，經(jīng)40～60mg/L濃度的ＣＬＯ２水溶液浸漬五分鐘處理的禽肉類能有效地控制家禽軀體微生物污染，在5℃以下，可有效地延長儲藏期。海洋捕撈業(yè)運用ＣＬＯ２水溶液處理捕獲的對蝦，先使用40mg/LＣＬＯ２水溶液浸泡10-20分鐘，再用20mg/LＣＬＯ２的冰塊保鮮，對蝦不會變黑.ＣＬＯ２消毒殺菌的同時，不會使生物蛋白質(zhì)變性而喪失已有的營養(yǎng)成分和價值，對水生物細胞無影響。

七、ＣＬＯ２的氧化作用

         1、ＣＬＯ２對錳的氧化

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

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

         2、ＣＬＯ２對鐵的氧化

         ＣＬＯ２同樣也能夠把二價的鐵氧化成三價的鐵，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*的氧化

         ＣＬＯ２對*的氧化去除效果隨著ＣＬＯ２投加量的增加而提高(它對*的去除率明顯優(yōu)于液CL)。當源水中*濃度為2.Omg／L，加5mg／LＣＬＯ２時，*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，則基本上不形成氯代酚。

         6、ＣＬＯ２對有機物的氧化

          ＣＬＯ２對有機物的氧化降解，與氯所不同的zui大特點是，它不會生成有機氯代物。ＣＬＯ２可以控制三鹵甲烷(THM)的形成，減少總有機鹵的生成。*，三鹵甲烷的前驅(qū)物質(zhì)通常有以下3類：一類是天然大分子有機物，如腐殖酸、灰黃霉酸等；另一類是小分子有機物，如酸類化合物、苯胺、苯醌、氨基酸等多種有機物；第三類是藻類及代謝產(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90％。通過研究和試驗表明，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說明ＣＬＯ２和氯的作用機理。

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

        由此可見，液CL與水中黃腐酸等有機物發(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氯代物等有害物質(zhì)。因此，ＣＬＯ２對酚類化合物都有比較好的去除效果。例如當ＣＬＯ２的投加量為5.0㎎/L時，它對*、簡苯三酚的去除率都在90%以上；而當氯的投加量和ＣＬＯ２相同時，它的去除率只有60%左右。ＣＬＯ２對間甲酚的去除率為50%；而氯對它的去除率只有30%左右。

        因為ＣＬＯ２與酚類化合物所產(chǎn)生的是“氧化還原反應(yīng)”，所以不會形成氯代酚；而氯與酚類化合物所產(chǎn)生的是“取代反應(yīng)”，所以會形成氯代酚。