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二氧化氯與次氯酸鈉都是氧化劑，都是良好的水體殺生劑，不僅具有滅殺細(xì)菌和病毒的功效，還具有紙張漂白、纖維以及化學(xué)分解等作用。在自來水消毒、游泳池水滅菌、污水處置、循環(huán)水除藻、造紙工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、以及醫(yī)藥和衛(wèi)生防疫等各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。但是，不同的藥劑具有不同的功能和特點(diǎn)，實(shí)踐運(yùn)用中都有很大的區(qū)別，以下對(duì)二氧化氯與次氯酸鈉性能及應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

一、理化性質(zhì)

二氧化氯(ClO2)：ClO2分子量67.5，在室溫下是一種黃色或黃綠色氣體，具有與氯氣相似的刺激性氣味，二氧化氯含氯52.6％，Cl-1→Cl4＋的氧化過程中有5個(gè)電子轉(zhuǎn)移，故其當(dāng)量有效氯為52.6％×5＝263％。ClO2與Cl2很大的不同是ClO2是一種強(qiáng)氧化劑，而不是氯化劑，不產(chǎn)生氯取代反應(yīng)，因此，二氧化氯與酚反應(yīng)不產(chǎn)生異味很大的氯苯酚，二氧化氯與腐殖質(zhì)及有機(jī)物反應(yīng)幾乎不產(chǎn)生發(fā)散性有機(jī)鹵化物（TOX），不產(chǎn)生并抑制生成有致癌作用的三鹵甲烷（THMs），二氧化氯不與氨及氨基發(fā)生化合反應(yīng)。

次氯酸鈉(NaClO)：NaClO分子量74.5，其當(dāng)量有效氯為94.8%，溶液為微黃色，同樣有類似氯氣的刺激性氣味，屬于強(qiáng)堿弱酸鹽酒精報(bào)警器，工業(yè)次氯酸鈉溶液有效氯含量一級(jí)13%，二級(jí)10%，也可現(xiàn)場(chǎng)制備低濃度的次氯酸鈉溶液，現(xiàn)制現(xiàn)用。次氯酸根是不穩(wěn)定的離子，在溶液中迅速水解生成強(qiáng)氧化性的HClO，其氧化性弱于二氧化氯。

二、作用機(jī)理

次氯酸鈉的消毒機(jī)理本質(zhì)與氯相同，都是水解成次氯酸發(fā)揮作用。故也將其與次氯酸鈣、氯胺、液氯消毒合并成為含氯消毒劑。從下面公式可見，該水解過程可導(dǎo)致待處理水的pH升高。一般認(rèn)為次氯酸鈉溶于水中后二氧化氯，水解生成次氯酸和新生態(tài)的氧擴(kuò)散到帶負(fù)電病原體表面，并通過細(xì)胞壁進(jìn)入體內(nèi)破壞蛋白質(zhì)、核酸等，將致病微生物滅活。

NaClO + H2O =HClO + Na++OH-

在水廠應(yīng)用的一般為10％有效氯濃度的次氯酸鈉液體，淡黃色，有少量刺激性氣味，清澈透明，易溶于水，比重為1:18，呈現(xiàn)強(qiáng)堿性；見光容易分解，不宜曝曬和久藏。在pH值低于10時(shí)會(huì)發(fā)生縮合反應(yīng)生成亞氯酸鹽；然而在pH值大于13時(shí)，離子濃度的增加會(huì)加速該反應(yīng)的進(jìn)行，一般存儲(chǔ)pH范圍通常為11.8-13。

高濃度的次氯酸鈉極易衰減，每天可達(dá)到 5% 的衰減率，并產(chǎn)生氯酸鹽等副產(chǎn)物，無法長(zhǎng)期貯存，需頻繁運(yùn)輸、低溫避光保存。由于次氯酸鈉分解生成氧氣和氯氣二氧化氯，因此包裝容器都要留出氣孔，防止發(fā)生安全事故。

二氧化氯在水中以分子形態(tài)存在，在給水消毒條件下可以直接爭(zhēng)奪微生物或其他有機(jī)及無機(jī)污染物的電子，生成次氯酸根。陳天朗等認(rèn)為此過程中也有多種自由基的作用。Ogata等通過研究二氧化氯對(duì)6-磷酸葡萄糖脫氫酶的氧化過程證實(shí)，二氧化氯對(duì)氨基酸的破壞來自于其氧原子，而非氯原子。因此，不會(huì)與原水中的有機(jī)物發(fā)生氯化反應(yīng)而生成THMs和HAAs，這是二氧化氯用于水消毒的一個(gè)突出優(yōu)勢(shì)。

二氧化氯可在pH≤9范圍保持較好的消毒效果，在pH>9和見光條件下可發(fā)生歧化反應(yīng)，因此需要低溫避光保存。而且二氧化氯難以壓縮，在溶液中濃度高于10%（Wt/V）或空氣中大于10%（V/V）時(shí)，易發(fā)生爆炸二氧化氯，因此二氧化氯均采用發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的方式進(jìn)行應(yīng)用。

三、消毒效果

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)的查閱，對(duì)一些水消毒敏感指標(biāo)的效果進(jìn)行對(duì)比二氧化氯對(duì)脊灰病毒、輪狀病毒、隱孢子蟲、賈第蟲、線蟲、微囊藻毒素-LR、苯并[α]芘的處理效果普遍優(yōu)于次氯酸鈉。

隨著水體富營(yíng)養(yǎng)化的加劇，藻毒素已經(jīng)為夏季地表水源控制的重點(diǎn)指標(biāo)，從殺菌效果、經(jīng)濟(jì)性、安全性進(jìn)行比較，次氯酸鈉的除藻能力不及高錳酸鉀、硫酸銅和過氧化氫[21]，且作用于藻細(xì)胞后會(huì)破壞其完整性，致使產(chǎn)生大量的、常規(guī)水處理工藝無法有效去除的胞外溶解性MC-LＲ，導(dǎo)致飲用水水質(zhì)存在安全隱患。因此應(yīng)避免在藻類大量暴發(fā)時(shí)（藻濃度>6.96×106個(gè)/mL）預(yù)氧化中使用次氯酸鈉。而二氧化氯對(duì)于高濃度含藻水的胞內(nèi)及胞外藻毒素可同時(shí)去除，作為預(yù)氧化工藝投量為3.0mg/L時(shí)即可達(dá)到控制住飲用水藻毒素的含量。MIB引起的水體濃重土霉味，硫醇、硫醚引起的水體臭味，二氧化氯較次氯酸鈉用量小，處理效果好。

四、應(yīng)用對(duì)比(指次氯酸鈉發(fā)生器)

1、設(shè)備投資

次氯酸鈉發(fā)生器的一次性投資及運(yùn)行成本均高于二氧化氯發(fā)生器，設(shè)備數(shù)量較多，占地面積相對(duì)較大。

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二氧化氯發(fā)生器使用的氯酸鈉、鹽酸、硫酸等均屬于危化品，尤其是鹽酸同時(shí)涉及易制毒品，管控嚴(yán)格；次氯酸鈉發(fā)生器使用的原料僅為食鹽，產(chǎn)出的氫氣稀釋到1%以下后排放，在安全管控方面占優(yōu)。

3、運(yùn)維管理

次氯酸鈉自動(dòng)化程度較高，運(yùn)行的工作量較少，但控制點(diǎn)多新型氣體報(bào)警器，維護(hù)工作量相對(duì)較多。次氯酸鈉制備后存儲(chǔ)到儲(chǔ)罐中，抗意外因素沖擊能力較強(qiáng)，投加相對(duì)精準(zhǔn)。次氯酸鈉維修時(shí)，液體的腐蝕性，對(duì)呼吸道的刺激是遠(yuǎn)優(yōu)于二氧化氯發(fā)生器使用的鹽酸、生成的二氧化氯和氯氣的。

綜上所述，二氧化氯和次氯酸鈉都是良好的消毒劑，但各自都存在自身的優(yōu)劣，在選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮上述利弊，結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)所的實(shí)際情況選擇最適合的消毒方式或者兩者聯(lián)合使用，聯(lián)合消毒，達(dá)到揚(yáng)長(zhǎng)避短，取長(zhǎng)補(bǔ)短的良好收效。

?本文主要數(shù)據(jù)來自黃君禮、陳天朗、吳明松等業(yè)內(nèi)專家

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