摘 要：消毒通常是传统饮用水处理工艺关键一步，从而保证了水质的安全可靠。加入到水中消毒剂可以从根本上消除或是抑制传播水生疾病的病菌，就目前来说，氯气（cl2）以及次氯酸盐（clo-）是给水处理工业当中最常见的消毒剂。由于认识到加氯消毒副产品的危害，现在研究人员越来越多的把目光投向了其他的替代消毒剂。主要从水处理替代消毒剂二氧化氯（clo2）的制造，氧化方式，消毒效率以及副产物等方面进行论述。

关键词：饮用水处理、消毒、二氧化氯（clo2）、ph值

1 二氧化氯（clo2）消毒

1.1简介。二氧化氯是一种含氯的中性化合物，由于其在化学反应中的单电子转移能力，二氧化氯通常在水消毒的过程中被用作高效率的氧化剂，氧化还原反应后的产物为亚氯酸根离子（clo2-）。亚氯酸盐与亚氯酸根离子之间的电离平衡常数相对较小,这也与次氯酸（hocl）与其共轭碱对之间的电离平衡关系有着很大的不同,次氯酸的电离平衡反应多发生在中性的ph范围内,这就决定了在饮用水的应用范围内,水中的主要成分还是次氯酸根离子（clo-）。根据werdehoff和singer的研究,在使用二氧化氯进行给水消毒的过程中,大约有50%到70%的二氧化氯被转化成亚氯酸根离子（clo2-），还有30%左右的clo2被转化成氯酸根离子（clo3-）或氯离子（cl-）。

由于其超强的氧化能力，二氧化氯通常被用作初级或是二级消毒剂，并在对水中的气、味控制；含氯消毒副产品的消除；铁、锰离子的氧化，颜色调节以及硫化物和酚类物质的去处方面有着广泛的应用。作为一种应用水处理中的替代消毒剂，二氧化氯对于病毒，细菌等微生物的抑制能力要超出氯气和氯氨类消毒剂。

1.2二氧化氯的制取。因为二氧化氯具有较强的膨胀性并且在压力下容易发生爆炸，因此二氧化氯不可以被压缩或是简单的以气态的形式储存。通常的情况下，二氧化氯多数是在现场制取。在给水消毒的应用过程中，二氧化氯可以通过利用亚氯酸盐（如naclo2）分别与氯气（cl2）、次氯酸（hocl）或是盐酸（hcl）直接反应而生成二氧化氯。具体的反应过程如下所列：

（1）直接与盐酸的反应：反应一般发生在较低的ph值范围内，并且反应速率较低。

（2）亚氯酸盐与氯气的反应：这是在水处理应用中最为常见的制取二氧化氯的方式。反应包括了两个阶段：第一，通过向水中通入过量的氯气来生成次氯酸（hocl）和盐酸（hcl）；第二，次氯酸与亚氯酸钠反应生成二氧化氯。为了提高亚氯酸盐的使用率，通常需要向水中同入过量的氯气，以生成足够反应的次氯酸。在反应中，由于次氯酸的生成，从而降低了水的ph值，这将更加有利于反应的正常进行。通过这种方式来制取二氧化氯的反应速率要比前一种方式来的快，但比较下面所介绍的第三种方法来说就相对较慢了。

（3）氯气直接与亚氯酸盐反应：此类反应多发生在中性的ph值环境下，而且反应速率相对较快。

1.3通过氧化反应去除水中的铁、锰离子。铁离子（fe2+）和锰离子（mn2+）是水中最为常见的两种金属离子，因此在饮用水处理的过程中，通常要采用一些特殊的方法来对水中的铁、锰离子加以去除。其中最常见的方法就是通过加入强氧化剂来与铁、锰离子反应，从而生成沉淀物，再通过后续处理，例如沉淀和过滤加以去除。而由于二氧化氯具有很强的氧化性，因此在给水处理中被用来作为氧