污水處理廠二氧化氯制備

1. 如何製取二氧化氯(ClO2)

這是工業製法,實驗室製法可以參考
我國自八十年代引進國外二氧化氯產品並開始研究其生產工藝以來，經過十幾年的時間，不僅有了國產二氧化氯產品，而且生產工藝有了較大的提高，對二氧化氯作為氧化消毒劑的問題出也有了相當的認識和應用。隨著產品的廣泛應用，促進了產品劑型的發展，目前已有二氧化氯發生器、穩定性二氧化氯、以及片劑等固態二氧化氯產品。現將用於消毒的二氧化氯劑型情況綜述如下。

1. 二化氯發生器

1.1二氧化氯的性質和制備
二氧化氯是氯的氧化物，具有與氯氣類似的刺激性氣味，分子式ClO2，分子量67．457，熔點-59°C，沸點11°C，在室溫下以氣體形式存在，為一種黃綠色氣體。濃度增加時，顏色變為橙紅色，氣體二氧化氯極不穩定。二氧化氯易溶於水，在20°C下溶解度為107．98mg/L，可製成不穩定的液體，其液體和氣體對溫度、壓力和光均較敏感，當空氣中的含量高於10%時，火花即可引爆[1]，二氧化氯是一種不穩定的化合物，在水中可變成HClO2和HClO3．，在室溫下每天約有2-10%的離解率[2]，因此不利於大批量制備和運輸，一般多在使用場所現用現制備。
二氧化氯發生器制備二氧化氯的方法主要有電解法和化學法，電解法使用廣泛的是隔膜電解法，以食鹽為原料，在電場的作用下生成含有二氧化氯，次氯酸鈉、雙氧水、臭氧的混合溶液，二氧化氯的濃度一般僅為10-30%左右，大多為氯氣。化學法主要有以氯酸鈉和亞氯酸鈉為原料的兩類發生二氧化氯的方法。在氯酸鈉法生產二氧化氯過程中，若用氯離子作還原劑，則製得的二氧化氯存在純度低的缺點，而亞氯酸鈉法製得的二氧化氯比例高，一般在90%以上。
1.2設備和殺菌性能
國外引進的發生器主要有Tetraralent公司、Rio Lindo公司、德國的Prominent等，李玲文等[3]報道了Tetraralent公司的二氧化氯協同消毒器的協同殺菌作用，該發生器利用電解食鹽溶液，同時產生二氧化氯、氯氣、臭氧和雙氧水，溶於水中，協同殺菌，其殺菌效果優於上述任何一種消毒劑，實驗結果還說明，電解槽的電解電壓、電流、電解質濃度及陽極有效面積對消毒器的產氣量都有影響。宦彭成等[4]對美國Vulcan Rio Linda T140二氧化氯發生器作了消毒效果觀察，發生器發生的二氧化氯濃度可調節在2000-300mg /L，殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球菌1mg/L 3分鍾，殺滅枯草桿菌黑色變種芽孢125mg/L 5分鍾，破壞HBsAg 125mg/L 2分鍾，能量實驗的最低濃度為400 mg/L，25%與50%小牛血清保護菌液，則可影響殺菌效果，發生器在低濃度時（10mg/L），對銅片、碳鋼片、鋁片呈輕度腐蝕，對不銹鋼片基本不腐蝕。
國內二氧化氯發生器發展較快，工藝逐漸成熟[5]。目前已有用通過電解食鹽產生二氧化氯以及用氯酸鈉和亞氯酸鈉法生產的正壓式和負壓式二氧化氯發生器，其中有些產品已獲國家專利。任慶偉[6]根據電解法制備二氧化氯混合消毒液的工作原理和運行特性，採用單片機技術和余氯檢測器，實現了對二氧化氯消毒設備的加鹽、排鹼及運行調節等全過程的自動控制，大大提高了消毒效率和設備的安全運地。用化學法生產二氧化氯的含量較高，施來順等[7]研製的化學法產生二氧化氯的發生器，經碘量法對發生器制備二氧化氯復合消毒液測定，有效氯含量為3246．1 mg/L。用紫外分光光度計與紅外分光光度計檢測，溶液中含二氧化氯和氯，其中二氧化氯佔60%-70%，該水溶液對微生物的殺滅效果表明，含4．5-5．0 mg/L有效成份對水中金黃色葡萄球菌、大腸桿菌與白色念珠菌作用1-2分鍾，以含90 mg/L有效成份枯草桿菌黑色變種芽孢作用5分鍾，殺滅率均達99．9%以上。以含400 mg/L有效成份作用5分鍾可將HBsAg抗原性破壞。二氧化氯發生器的二氧化氯消毒劑性能較不穩定[8]，存放3天，其降解率為14．05%，而如將消毒液原液加分析純氫氧化鈉，將PH值調至11．80，密閉避光，室溫存放（18°C-25°C）18個月，降解率僅為3．31%。
1.3在消毒上的應用
目前二氧化氯發生器主要用於對飲用水消毒和污水處理等，傳統飲用水消毒使用的氯消毒劑在處理原水時會有大量的鹵代烴產生，包括三鹵甲烷如氯仿以及氯代酚和二氯乙腈等有機鹵代物[9][10][11]，氯仿已被美國國家腫瘤研究所確認為致癌物質[12]，氯代酚和二氯乙腈等同樣也具有致癌或致突變作用，而二氧化氯產物是強氧化劑。在水中對有機物的氧化降解不會象用氯消毒劑那樣產生氯化產物，在用二氧化氯替代氯用作水處理的研究中表明[13]，用氯氣處理後的水中三鹵甲烷的含量比用二氧化氯高100%，因此二氧化氯的使用可大大降低三氯甲烷的生成，另外它還能氧化水中的鐵、錳、鎂離子以及硫化物。不和水中的酚類反應，不會產生不愉快氣味[14]，因而二氧化氯是一種有前途的可替代氯的水消毒劑。目前越來越多的歐洲發達國家已把二氧化氯殺菌效果優於氯，長江水加二氧化氯0．5 mg/L，作用30分鍾。閔行水投入1．0-1．5 mg/L，作用30分鍾，都可達到消毒標准，細菌數<30個/ml，甚至達到未檢出，並可較好地除水中的鐵、錳、酚。水中基本上無三鹵甲烷生成，另外具有較強的降低水的嗅味的作用。二氧化氯在飲水消毒中的投加量依水質而不同，如先將水經活性碳過濾等則投加量只需0．2 mg/L，而如為天然水則加2．0 mg/L的量。
二氧化氯用於污水處理，除了消毒作用外，還可用來破壞產生味和嗅的化合物，控制水中藻類生長，清除渾濁，提高絮凝作用以及去除顏色等，投加量以達到國家污水排放標准計算。

2. 穩定性二氧化氯溶液

2.1穩定性二氧化氯的性質和制備
穩定性二氧化氯溶液將二氧化氯氣體溶解於含有碳酸鈉、過碳酸鈉、硼酸鈉、過硼酸鈉等穩定劑中，通常濃度在10%以內的一種無色無味透明水溶液，不易燃，不揮發，穩定性二氧化氯不具有殺菌能力，只有通過活化（酸化）反應使溶液中的二氧化氯重新釋放出來才具有強烈殺菌能力，經活化後的2%水溶液PH值呈酸性，比重1．03 -1．04 （20°C），水溶液呈淺黃色，活化後溶液不穩定，存放一天含量即可下降80%[16]，因此宜現配現用。
國內穩定性二氧化氯的生產方法多為化學法，以氯酸鈉為原料的化學法有眾多的生產工藝，還原劑多為鹽酸、二氧化硫、甲醇等，該方法成本較低，另外有以亞氯酸鈉為原料的生產方式。
為提高穩定性二氧化氯活化速度和活化率，國內對活化劑作了大量研究，活化劑分為能在短時間全部釋放出來的即效活化劑，如鹽酸、磷酸等強酸和緩慢釋放的緩效活化劑，主要有檸檬酸等弱酸，而實驗證明，使用檸檬酸作為活化劑，一般僅能活化60%二氧化氯，由於活性二氧化氯釋放不完全，溶液中仍有較多有毒的亞氯酸鹽，而用鹽酸，可使二氧化氯的活化率提高到95以上[17]。為改進液體活化劑的使用不便，國內也有固體活化劑的研製，實驗結果表明，草酸加三氯化鋁固體活化劑的活化作用與使用鹽酸的效果相同[18]，通常穩定液與活化劑的體積配比為10：1活化。
2.2 殺菌性能
穩定性二氧化氯是一種廣譜、高效的消毒劑，可殺滅細菌繁殖體、芽孢、真菌和病毒[19]。王福玉等[20]對穩定型二氧化氯溶液的消毒效果作的觀察結果是用2．0 mg/L的濃度作用1分鍾，可使所污染的大腸桿菌減少5-6個對數值（殺滅率99．999%-99．9999%）以及殺滅大腸桿菌噬菌體f2，居喜娟等[21]報道用50 mg/L穩定 性二氧化氯作用1分鍾，可完全殺滅大腸桿菌和金黃色葡萄球菌，500 mg/L作用30分鍾對枯草桿菌黑色變種芽孢的殺滅率為100%，並可完全破壞HBsAg抗原性。二氧化氯對結核桿菌的殺滅效果也很好，有人報道在20°C下，二氧化氯可在10-20分鍾內將106結核桿菌全部殺死[22]。用1100 mg/L濃度作用5分鍾可殺死內窺鏡上的結核分支桿菌[23]。魏蘭芬等[24]對含量為2．55%，PH值為6．0的二氧化氯溶液作了殺滅微生物效果及金屬腐蝕性的試驗，結果以160 mg/L濃度對大腸桿菌作用10分鍾以200 mg/L濃度對金黃色葡萄菌作用2分鍾，殺滅率均達100%，使不銹鋼上HBsAg抗原性破壞則需3200 mg/L作用20分鍾。400 mg/L二氧化氯溶液，對鋁、銅、碳鋼浸泡72小時，均重度腐蝕作用，對不銹鋼有中度腐蝕，該溶液殺滅微生物所需濃度與作用時間較高的原因作者認為可能與溶液PH值較高有關。在實驗室用以檸檬酸活化的400 mg/L二氧化氯對腸出血性大腸桿菌O157：H7株殺滅效果及影響因素的觀察中，在25°C下對布片上該菌的殺菌D值為1．53分鍾，作用7分鍾殺滅率達99．99%，其濃度系數務1．36，即在試驗條件下，濃度減少一半，作用時間需延長2．57倍，濕度系數（ Q10）為1．63，該消毒液在酸性（PH3-5）條件下殺菌效果較好，PH值>7時殺菌作用明顯下降[25]。對穩定性二氧化氯急性毒性及刺激性實驗[26]為，小鼠經口LD50>10000mg/kg，屬實際無毒物質，含二氧化氯9.7-11.4 mg/L溶液對兔皮膚和眼粘膜48小時刺激積分為0，屬無刺激性。上海地區生產的穩定性二氧化氯產品基本也能達到LD50>5000mg/kg，皮膚刺激指數>0．4，微核試驗陰性的結果。
2.3 應用
1985年美國同意將二氧化氯作為食品加工設備的消毒劑，1987年又批准作為食品加工廠的環境表面消毒劑。我國也已批准用於食品工業管道、設備容器、餐具消毒、使用濃度250 mg/L。
在醫療衛生領域，美國已批准用於醫院、實驗室和醫葯環境中的殺菌劑，要我國也已批准用於以上部門的環境體表面消毒，也可用於耐腐蝕醫療器械的消毒，如體溫表、擴陰器、氧氣濕化瓶、試管、玻片等以呼吸機、血透機、麻醉機，嬰兒保育箱等表面消毒，但一般不宜用於醫療器械的長時間浸泡滅菌，常用濃度500-1000 mg/L。
另外，我國已於1996年制定了GB2760-1996食品添加劑使用衛生標准，將穩定態二氧化氯列入食品添加劑中"防腐劑"，使用於果蔬保鮮、魚類加工業，最大使用量0．2-1．0 mg/L。

3. 固態二氧化氯消毒劑

3.1 劑型和制備
固態的二氧化氯產品包括粉劑、片劑及二元包裝形式的產品。
固態二氧化氯大都以亞氯酸鈉為主要原料，現有用亞氯酸鈉與酸性活化劑配製二氧化氯二元包裝產品，也有用亞氯酸鈉溶液吸附到膨潤土鈉鹽或將二氧化氯氣體吸附到硅酸鈣、二氧化硅、滑石粉、過碳酸鈉乾粉等載體上形成吸附型二氧化氯制劑，另外尚有用非吸附型二氧化氯固體消毒劑的生產工藝。蔣興錦[27]用固體混合酸劑活化亞氯酸鈉的方法生產二氧化氯，結果單獨用固體有機酸如檸檬酸、草酸等活化亞氯酸鈉中的二氧化氯僅29%-56%，而如將有機酸與無機酸性鹽混合，比例1：1-9，則活化率可達90%以上，其實以草酸與AlCl3．6H2O混合的效果最好。作者還對活化中適宜的加水量和活化最佳時間作了觀察，結果加水量為固體有機酸的10倍，放置10分鍾最佳。
3.2 殺菌性能
二氧化氯活化率及殺菌效果表明[28]，活化與PH值有關。PH<0．5時，可快速釋放活化二氧化氯，PH>0．5時二氧化氯釋放速度變慢，活化不完全，殺菌能力就弱。賈松樹[28]報導的二元包裝二氧化氯消毒效果為：產品二氧化氯含量平均6．74%，54°C 14天儲放後含量平均值6．736%，無明顯變化。用7．5mg/L 的溶液作用5分鍾可殺滅大腸桿菌、金黃色葡萄球菌，對白色念珠菌150 mg/L作用5分鍾殺滅率亦達100%，對枯草桿菌黑色變種芽孢用60 mg/L作用10分鍾，殺滅率達100%。用200 mg/L溶液對稀釋到20 mg/mL的純化HBsAg作用5分鍾可將其抗原性破壞，200 mg/L溶液對不銹鋼有輕度腐蝕，對銅、鋁有中度腐蝕，另外對橡膠製品的損壞作了觀察，結果將乳膠管浸泡於200 mg/L濃度的溶液中多次，其斷裂強度和斷裂伸長率有所降低，但無顯著性差別（P<0．05），且無膨脹、變硬、發粘、變色等變化。
3.3 消毒上的應用
固態二氧化氯便於儲存運輸，但使用前也須經活化，並注意現配現用，使用范圍同液態穩定性二氧化氯。

4.結語

綜上所述，當前二氧化氯的劑型研究和應用上正不斷得到擴大和深入，現用二氧化氯發生器，穩定性二氧化氯溶液以及固態二氧化氯粉劑或片劑均有較強的殺滅微生物作用，由於消毒過程中無致癌物質產生，對人體無毒無害，具有廣泛的應用前景。但由於二氧化氯是一種新型的消毒劑，尤其在新劑型研究與應用過程中，還有不少值得繼續和進一步深入研究的問題，例如，提高穩定性及固態二氧化氯的活化率，減少對金屬的腐蝕性以及現場使用時含量快速測試方法的建立，期望通過努力，在二氧化氯的應用研究上取得更好的成

2. 醫院污水處理站怎麼將食鹽轉化為二氧化氯原理

食鹽的主要成分是氯化鈉。
簡單點來說就是電解氯化鈉溶液。
可以直接網路內網路電解食鹽水容。下面是介紹：
食鹽水中的氯化鈉（NaCl）和水（H2O）發生電離，通電後分別在陰極與陽極生成氫氣(H2)與氯氣(Cl2)。剩下的氫氧根離子與鈉離子結合生成氫氧化鈉(NaOH)。

3. 二氧化氯在廢水處理中的作用有多大

二氧化氯消毒法是當前國內外應用最廣的消毒方法，二氧化氯殺菌能力是液氯的2.63倍，同時均有較強的氧化能力，滅菌效果顯著。

二氧化氯在常溫下是一種帶有辛辣氣味的黃色氣體，易溶於水形成黃綠色溶液，濃度為107.9g/L，能迅速殺滅細菌和病毒，不與酚類反應生成有害化合物，能降低或消除氯氣易形成的致誘變和致癌的三氯甲烷，是穩定的使用單體。二氧化氯對病毒芽孢及水中的異氧菌、硫酸鹽、還原菌和真菌均有較好的消毒效果。它的主要作用是對細胞壁的吸附和通過功能，可有效的氧化細胞酶的系統，並快速的控制微生物蛋白質的合成。

ClO2氣體的性質極不穩定，在一定的濃度和壓力下(當空氣中ClO2濃度大於10%易於爆計炸)具有爆炸的危險，不易儲存和運輸，因此，要求在使用的現場制備。

4. 某污水處理廠用鹽酸和氯酸鈉制備二氧化氯對污水進行消毒，請問其應屬於危險化學品使用單位還是生產單位

鹽酸肯定是要去報備的。氯酸鈉你要去問當地有關部門。

污水廠處理廠屬於危險品使用單位。

5. 二氧化氯是黃綠色的氣體，可用於水體消毒與廢水處理．一種制備方法為：______H2C2O4+______NaClO3+______

（1）反應中C元素的化合價從+3升高到了+4價，共失電子2mol，Cl元素的化合價從+5價降到了+4價，共得到電子1mol，所以含氯元素物質前邊的系數都是2，二氧化碳的系數是2，根據元素守恆，硫酸、硫酸鈉的前邊吸水都是1，水的前邊系數是2，Cl元素的化合價從+5價降到了+4價，Cl元素對應產物ClO₂是還原產物，
故答案為：1；2；1；1；2；2；2；ClO₂；
（2）根據化學方程式，該反應每產生0.2molClO₂，需要消耗草酸晶體（H₂C₂O₄?2H₂O）0.1mol，質量是12.6g，故答案為：12.6；
（3）上述反應物中屬於第三周期的元素的原子是Na、S、Cl，半徑大小順序是Na＞S＞Cl，原子半徑最大的鈉元素最外層電子雲形狀是球形，故答案為：Na＞S＞Cl；球形；
（4）因為具有氧化性而具有漂白性的物質：次氯酸、次氯酸鹽、過氧化鈉等，故答案為：HClO（合理即可）；
（5）根據信息：二氧化氯和氰化鈉（NaCN）反應，生成NaCl、CO₂和N₂，即2ClO₂+2CN^-=2CO₂+N₂+2Cl^-，故答案為：2ClO₂+2CN^-=2CO₂+N₂+2Cl^-；
（6）氯化鈉中含有離子鍵，屬於離子化合物，電解熔融的氯化鈉，在陽極上是氯離子失電子發生氧化反應，產生氯氣，故答案為：離子；陽極．

6. 污水處理中二氧化氯的使用

我現在正在做一個垃圾滲濾液的方案，不知道你的全工藝流程怎麼樣，前邊有厭氧的話，到了MBR應該沒有那麼大的負荷吧

7. 污水處理廠生物膜法處理工藝使用氯氣或二氧化氯嗎

污水處理廠生物膜法處理工藝不用氯氣或二氧化氯的。

生物膜法處理工藝（biomembraneprocess）又稱版固定膜法，是權與活性污泥法並列的一類廢水好氧生物處理技術，是一種固定膜法。主要用於去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物。

二氧化氯污水消毒法是化學消毒法的一種，是投加二氧化氯殺菌污水細菌的一種方法，是氯氣消毒法的替代方法。主要特點是綠色，無三致物產生。

8. 污水處理用二氧化氯後水是黃色怎麼讓它變清澈

⑴在水處理中，二氧化氯的投加量一般為0.1～1.5mg/L，具體投加量隨原水性質和投加用途而版定。當僅作為消權毒劑時，投加范圍是0.1～1.3mg/L;當兼用作除嗅劑時，投加范圍是0.6～1.3mg/L;當兼用作氧化劑去除鐵、錳和有機物時，投加范圍是1～1.5mg/L。
⑵二氧化氯是一種強氧化劑，其輸送和存儲都要使用防腐蝕、抗氧化的惰性材料，要避免與還原劑接觸，以免引起爆炸。
⑶採用現場制備二氧化氯的方法時，要防止二氧化氯在空氣中的積聚濃度過高而引起爆炸，一般要配備收集和中和二氧化氯製取過程中析出或泄漏氣體的措施。
⑷在工作區和成品儲藏室內，要有通風裝置和監測及警報裝置，門外配備防護用品。
⑸穩定二氧化氯溶液本身沒有毒性，活化後才能釋放出二氧化氯，因此活化時要控制好反應強度，以免產生的二氧化氯在空氣中的積聚濃度過高而引起爆炸。
⑹二氧化氯溶液要採用深色塑料桶密閉包裝，儲存於陰涼通風處，避免陽光直射和與空氣接觸，運輸時要注意避開高溫和強光環境，並盡量平穩。

9. 工業用二氧化氯如何制備反應式是什麼

工業二氧化氯制備是用還原法，也是目前使用較為廣泛的方法。根據所選還原劑的不同，又可分為二氧化硫還原法、鹽酸還原法、氯酸鈉還原法和甲醇還原法等幾種方法。其中，甲醇還原法是二氧化氯的主要工業化生產方法。也可選用不同的還原性物質作為還原劑，還原效果較好的有鹽酸、草酸、氯氣等。

可溶性：極易溶於水而不與水反應，幾乎不發生水解（水溶液中的亞氯酸和氯酸只佔溶質的2%）；在水中的溶解度是氯的5～8倍。溶於鹼溶液而生成亞氯酸鹽和氯酸鹽。

水中溶解度：20℃時0.8g/100ml、8300mg/L

化學鍵：Cl原子以sp2雜化軌道形成σ鍵，分子為V形分子。 氯原子中的一個電子垂直於 O-Cl-O 平面，並與 O,O 的4個電子形成 3原子 5電子 大π鍵(離域π鍵)。

(9)污水處理廠二氧化氯制備擴展閱讀：

影響因素

穩定性二氧化氯消毒劑中的二氧化氯以亞氯酸鹽的形式存在，經用活化劑活化後，才能放出具有殺菌作用的二氧化氯。殺菌能力與純二氧化氯消毒劑溶液相似。

二氧化氯消毒劑釋放的速度與酸鹼度有一定關系，酸性條件下迅速釋放，pH值>5.0時二氧化氯消毒劑釋放速度減慢，活化不完全，殺菌作用較弱。

二氧化氯消毒劑隨濃度的增加，殺菌作用加強，用500ppm二氧化氯消毒劑溶液殺滅白色念珠菌，作用1min，殺滅率達100%；而用250ppm時，作用10min，才能達到99.99%。

隨溫度的升高，殺菌作用加強。用0.8mg/L二氧化氯消毒劑殺滅99%的脊髓灰質炎病毒，當溫度為5℃時，需要6.8min，當溫度為15℃時，需要1.7min，當溫度為25℃時，需要1.5min。

有機物對二氧化氯消毒劑滅菌效果有明顯影響，在試驗用的菌液內加入2%酵母，再用二氧化氯消毒劑進行滅菌試驗，結果，100min只能殺滅大腸桿菌的99.99%，而不加酵母者，僅作用5min即可將其全部殺滅。殺菌消毒去異味，二氧化氯獨一無二。

參考資料來源：網路-二氧化氯

10. 污水處理廠的生活污水經過生化、物化處理後用二氧化氯殺菌消毒，一般投加量是多少

你要看你的二氧化氯抄發生工藝了，如果是復合法的話，那噸水投加量就是按照有效氯算的

這些都是標准投加，如果現場情況，污水水質有有波動，那投加量要依靠經驗隨動了，不懂繼續追問