二氧化氯發(fā)生器在生活飲用水中的應(yīng)用

二氧化氯的應(yīng)用于飲用水不產(chǎn)生“三致物質(zhì)”，被世界衛(wèi)生組織定為AI級的安全消毒劑，是氯氣消毒的替代品。二氧化氯發(fā)生器在目前我國的飲用水處理中正逐步得到應(yīng)用，是飲用水消毒劑的發(fā)展方向。

 飲用水消毒的目的是殺滅水中對人體健康有害的絕大部分病原微生物，包菌、病毒、原生動物的胞囊等，以防止通過飲用水傳播疾病。目前常用的飲用水消毒方法有氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外線消毒等<1>。其中氯消毒應(yīng)用歷史zui久，使用也，但對于受到有機物污染的水體，加氯消毒可以產(chǎn)生對人體有害的鹵代消毒副產(chǎn)物，如三氯甲烷、鹵乙酸等物質(zhì)。臭氧的消毒能力高于氯，不產(chǎn)生氯代有機物，處理后水的口感好，但臭氧因自身分解速度過快，對管網(wǎng)無剩余保護，采用臭氧消毒的水廠還需在出廠水中投加二氧化氯作為剩余保護劑。此外臭氧不穩(wěn)定，使用時需現(xiàn)場制備，設(shè)備復(fù)雜、使用不便、費用過高。二氧化氯消毒從20世紀70～80年代以來在歐洲得以應(yīng)用。其優(yōu)點是消毒能力高于或等于游離氯，不產(chǎn)生氯代有機物，消毒副產(chǎn)物生成量小，具有剩余保護作用，是一種優(yōu)良的消毒殺菌劑，歐美等發(fā)達國家早已將二氧化氯代替氯氣廣泛應(yīng)用于飲水處理和食品的殺菌、保鮮等方面，以避免氯氣在自來水消毒殺菌過程中產(chǎn)生的致癌作用。

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，一方面，人們對飲用水質(zhì)的要求越來越高，另一方面，在發(fā)展經(jīng)濟的同時，造成的環(huán)境污染問題也日趨嚴重，特別是我國的水環(huán)境狀況仍在惡化，主要河流有機物污染普遍，主要湖泊富營養(yǎng)化嚴重，而我國目前絕大多數(shù)水廠還沿用傳統(tǒng)的混合、絮凝、沉淀、過濾、氯消毒水處理工藝，氯消毒對去除水中的有機物效果不理想，還會生成20多種副產(chǎn)物，包括三氯甲烷、鹵乙酸等致癌物質(zhì)，已引起人們的強烈關(guān)注和無限憂慮，隨著歐美國家在水廠和其它行業(yè)廣泛應(yīng)用二氧化氯和國內(nèi)對其在消毒方面的研究的加深，二氧化氯正逐步成為氯消毒的替代品。

由于二氧化氯具有不易儲存、運輸?shù)奶攸c，大量使用二氧化氯的場所必須現(xiàn)場制備、現(xiàn)場使用才安全，所以就產(chǎn)生了二氧化氯發(fā)生器。我國應(yīng)用二氧化氯發(fā)生器消毒也有十多年的時間了，近年來，國內(nèi)的主要二氧化氯發(fā)生器生產(chǎn)廠家通過改進二氧化氯發(fā)生器的生產(chǎn)工藝和技術(shù)，使制取二氧化氯的成本大幅度降低，技術(shù)指標和性能達到*進水平，使二氧化氯發(fā)生器得到廣泛的應(yīng)用。

一、二氧化氯發(fā)生器的特性及殺菌機理

二氧化氯（CLO2）熔點-59℃，沸點11℃，是自然界中以單體游離原子團存在的少數(shù)化合物之一，常溫下為黃綠色或橘紅色氣體，外觀及氣味酷似氯氣，CLO2氣體易溶于水，形成黃綠色的溶液，二氧化氯在水中的溶解度約為氯氣的5倍，其殺菌能力是現(xiàn)有氯化消毒劑的3-5倍，在水中能氧化降解多種有機污染物而不產(chǎn)生致癌有毒的鹵代有機物，可殺滅各種傳染性病菌和病毒，能有效去除水中的色素，嗅味、異味等有害物質(zhì)，消毒殺菌效果不受水中PH值和氨氮的影響，在使用過程中安全、無毒，對環(huán)境和水體不產(chǎn)生二次污染，因而二氧化氯是上*的新一代廣譜殺菌消毒劑，為世界各國廣泛應(yīng)用，世界衛(wèi)生組織（WHO）將其定為AI級安全消毒劑<2>。

二氧化氯在水中的氧化還原電位高達1.5V，屬*氧化劑，能迅速氧化，破壞病毒衣殼上蛋白質(zhì)中的酪氨酸，抑制病毒的特異性吸附，阻止其對宿生細胞的感染。CLO2與細菌及其它微生物蛋白質(zhì)中的部分氨基酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使其氨基酸分解破壞，進而控制微生物蛋白質(zhì)合成，zui終導(dǎo)致細菌死亡，在已知的氨基酸中芳香族和含硫類氨基酸zui易受到CLO2氧化破壞，氨基酸與CLO2反應(yīng)順序為：酪氨酸＞色氨酸＞半胱氨酸＞蛋氨酸。

CLO2能較好地殺滅細菌、病毒，卻不會對動、植物機體產(chǎn)生損傷，原因在于細菌細胞與人體、植物截然不同，細菌屬原核細胞生物，其絕大多數(shù)酶系統(tǒng)分布于細胞膜近表面，易受攻擊；而動植物多屬真核細胞生物，其酶系統(tǒng)多深入到細胞里的細胞器中得到保護，因此，CLO2不易與其接觸，不易受到傷害。此外，高等動、植物（包括人類）機體在受到外來物侵害時會自動產(chǎn)生抵抗外來物質(zhì)的保護系統(tǒng)（如抗氧化系統(tǒng)等），從而*保證機體不受CLO2等傷害，生物界對CLO2的敏感順序為：非細胞病毒＞單細胞原核生物（細菌）＞單細胞真核生物＞多細胞真核生物＞高等動、植物。

所以，二氧化氯在消毒的同時，不會對人類、動、植物產(chǎn)生危害。

二、二氧化氯發(fā)生器消毒劑同其它消毒劑的性能的比較

  飲用水消毒劑作為水質(zhì)控制的一個重要環(huán)節(jié)，其效果令人關(guān)注，用有效性和穩(wěn)定性來評價飲用水消毒劑的有效程度時，各類消毒劑的排列順序為<3>：

有效性：臭氧＞二氧化氯＞液氯＞氯胺

穩(wěn)定性：氯胺＞二氧化氯＞液氯＞臭氧

作為一種飲用水消毒劑，不但其殺菌能力要好，消毒性能要持久，而且其副產(chǎn)物還要少，不產(chǎn)生有毒物質(zhì)，使用安全穩(wěn)定也是很重要的。目前，常用的飲用水消毒劑有氯、臭氧、二氧化氯，下面對其性能及副產(chǎn)物作一比較