希洁纯二氧化氯在水处理中的应用方案

（吴予奇 孙亚平）

目录

一、企业基本状况.

二、产品介绍

1、希洁纯二氧化氯液剂

2、希洁纯二氧化氯水制造装置

三、二氧化氯的消毒机理

四、希洁纯二氧化氯与其它消毒产品的比较

三、希洁纯二氧化氯的特性

五、希洁纯二氧化氯对水的消毒特点

六、投加方式及用量

七、工艺流程示意图

八、应用领域

一、企业基本状况

深圳市罗奇环保科技有限公司于2003年10月致力于环保行业的工作，历经三年多时间，在中国二氧化氯专业委员会和国内知名专家教授的大力支持下，自主研发创新，经数万次的数据论证试验，研制独创了世界唯一新技术，即二氧化氯无需活化、浓度稳定、长期保存的系列产品,填补了国内外市场空白。现已成功生产了希洁二氧化氯空间动态消毒净化机，纯二氧化氯液剂、喷雾剂，动态二氧化氯消毒除异味缓释剂三大系列21个高科技创新产品；经国家级专业部门检测论证，所创新的希洁产品完全达到了世界领先水平，并获得国家专利。中国科技部门、深圳市科技和疾控部门对我公司产品动态杀灭集中中央空调军团菌的高效果和高安全性作了疾控史上最高的评语。公司将在各级政府及职能部门的领导和支持下，将这一高新技术产品推向全国和世界，力争成为产值超亿元，创中国自主研发、自主生产、自主知识产权的民族知名品牌的环保高科技集团企业，为中国人创造最佳的工作和生活生产洁净环境，为全人类的健康幸福做出杰出的贡献!

二、产品介绍

       1、希洁纯二氧化氯液剂

 科学技术的发展也带来了环保消毒行业的经济腾飞，但从上世纪70年代中期以来，发现氯消毒产生了对人类有潜在危害的氯仿（CHCL3）等有机卤代物，已引起世界各国强烈关注和无限忧虑。各国尤其是发达国家学者积极研究其它取代消毒剂，包括紫外线、氯胺、臭氧、和二氧化氯等，其中二氧化氯已被美国环保署（USEPA）列为水消毒的首选消毒剂，也是世界卫生组织(WHO)和世界粮农组织(FAO)向全世界推荐的AI级广谱、安全高效消毒剂。二氧化氯的优越性正在被认识和接受，尤其2003年“非典”和2004年“禽流感”期间，二氧化氯发挥了重要作用。但是一直以来，由于二氧化氯纯度不高、浓度不稳定、需要活化才能使用且保质期较短，严重制约了二氧化氯的广泛应用。米奇环保科技有限公司经过两年多数万次的实验和多次的小试、中试,研究开发了希洁牌系列二氧化氯杀菌消异味液剂，产品经国家级实验检测和批量用户的实际使用，各项数据表明：产品实现了无需活化直接使用、高纯度溶存于水，浓度任意设定维持不变、长年保质保存。同时获得了政府的各项认证和生产销售资质，完成了大批量生产销售的定型工作；本公司希洁纯二氧化氯杀菌消毒除异味液剂作用率高达99.999%，填补了国内外市场空白，并取得了国家专利。

产品特性：

希洁牌杀菌除异味液剂世界领先技术是：常温下高纯二氧化氯气体容存于水中，其浓度可任意设定，设定的浓度长期不变，使用时无须添加任何活化剂而直接使用。

各单品图片及说明

                  

功能特点

l  杀菌速度快：在规定剂量下，5秒至5分钟能迅速完成杀生过程，且杀菌持续力久，使用浓度低而安全性高，杀灭菌中之王---军团菌0.1ppm仅需5秒钟，杀灭“人禽流感病毒”仅需0.5秒钟，并可安全的作用于人体的皮肤和粘膜。

l  杀菌广谱：能彻底灭杀大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠球菌、细菌芽胞、布鲁氏菌、霉菌等以细胞、分子形式和卵生形式存在的各种细菌病毒以及变异的细菌病毒。且无刺激、无蓄积、无残留、无“三致”作用。

l  高效安全：根据各种细菌病毒和杀菌消毒对象物的不同，希洁纯二氧化氯使用不同浓度进行灭杀，从规定浓度的本身就保证了杀菌消毒时不会产生二次污染和毒副作用。

 

世界卫生组织（WHO）明确认定：现在市面上使用的含氯消毒剂会因为氯的残留和水中的有机物反应产生致癌物质，造成二次污染，危害民众的身体健康。

中国科技部对希洁牌二氧化氯消毒液结论（中国科技部J20061039号）

⑴  使用时不添加任何活化剂，真正达到无需活化。

⑵  以二氧化氯分子形式容存于水中，有效保持浓度达一年以上。

⑶  使用浓度低，安全性高，且无一般稳定性二氧化氯活化后不稳定和高浓度气体产生的危险

⑷  可以直接作用于人体皮肤和粘膜；

⑸  添加食品级的活化剂，增加破乳，破油性，是消毒更均匀地作用于物体表面。

深圳市科技和疾控部门结论：“杀菌效果好，使用浓度低，对PH值不敏感，不产生二次污染，无抗药性，对设备无腐蚀”。

2、希洁纯二氧化氯水制造装置

产品介绍

    由于二氧化氯在分压大约为10.7KPa(80mmHg)时气体分解时会产生适度的爆炸或烟雾，当分压为17.3KPa(130mmHg)，温度为2.75℃时分解速度为2m/s,在40 KPa(300mmHg)以上时，二氧化氯会发生爆炸；且二氧化氯产品的纯度不高、浓度不稳定、需要活化才能使用且保质期较短，严重制约了二氧化氯的广泛应用。米奇环保科技有限公司在中国二氧化氯专业委员会和国内外知名专家教授的大力支持下，自主研发创新，经过三年多数万次的实验和多次的小试、中试,研究开发了希洁纯二氧化氯水制造装置，解决了纯度不高、浓度不稳定、需要活化才能使用的弊端。米奇公司该产品各项数据表明：本产品世界领先技术在于，使得该装置具有把稀释水流量保持一定的控制机能和两原液定量泵联动机能，可根据装置蓄水灌的上下限的同步控制，不需要特殊技术就可以经常性的自动生产出规定任意浓度的纯二氧化氯水，无需添加任何活化剂、直接使用，且能长期保持浓度不变，并能长期保质储存。该装置获得了政府的各项认证和生产资质，完成了大批量生产销售的定型工作；本公司希洁纯二氧化氯水制造装置填补了国内外市场空白，并取得了国家专利。

功能特性

l  该装置是进行化学反应、自动产生纯二氧化氯水的工艺设备装置。

l  该装置用丰富的设计经验和先进的制造技术结合独创的高效、稳定全自动二液混合反应的核心气化装置，具有卓越的反应效率（100%反应率）、奇特的浓度稳定性（任意设定浓度），并采取了三套安全程控（无法接近爆炸临界点）；生产的纯二氧化氯液剂纯度高达99.99%。

l  液剂能够维持恒定浓度、并能长期保存、无须添加任何活化剂就能直接使用。

l  操作人员可直接在人机界面上输入参数来改变系统的运行。当设备运抵现场后，只需接入电源、水、化学原料及投加管线就可使设备正常运行。

l  设备的主要零部件均采用了耐腐蚀原装进口。在精确完备的工艺条件下装配完成，延长了使用期限并降低了维修成本。

l  本装置采用标准的USB端子接口，操作人员可直接在人机界面上输入参数来改变系统的运行，并可以和电脑控制系统连接显示。

l  该装置生产能力可达10吨/天，结构合理，外形美观，占地面积仅五平方米，操作简单，运行成本低，产出效率高，无三废排出，质量稳定，安全可靠。

工艺原理

→5NaClO₂  + 4HCl        4ClO₂  + 5NaCl+2H₂O

 

工艺流程

 

主要参数 

参      数	XJSZZ-400型		XJSZZ-1000型		XJSZZ-1500型
纯CLO2水制造能力（L/H）	400		1000		1500
占地面积（M2）	5		5		5
原液消耗量（L/H）	NaCLO2	HCL	NaCLO2	HCL	NaCLO2	HCL
	6	6	6	9	9	13.5
功率（瓦）	300		300		300
电源（三相）	AC 220 V / 50 Hz		AC 220 V / 50 Hz		AC 220 V / 50 Hz
进水压力（MPa）	0.4		0.5		0.6
运作定时	自动控制运行时间		自动控制运行时间		自动控制运行时间
使用药液	专利配方：A液、B液		专利配方：A液、B液		专利配方：A液、B液
设置场所	室内		室内		室内
使用温度	常温		常温		常温

 

与同类产品或设备的比较

结果              特点   名称

设 备 价 格

处 理 成 本

耗 电 量

致 癌 物 产 生

安 全 性

维 修 量

杀 菌 能 力

除 臭 能 力

灭 藻 能 力

去 铁 能 力

去 锰 能 力

去COD能 力

漂白粉

中

高

/

高

中

/

中

低

中

低

低

低

液氯

高

低

中

高

低

中

中

低

中

低

低

低

次氯酸钠发生器

中

高

高

高

中

高

中

低

中

低

低

低

复合型二氧化氯发生器

中

低

低

中

低

低

中

高

中

中

中

高

电解法二氧化氯发生器

高

高

高

低

中

高

高

高

中

高

高

中

臭氧发生器

高

高

高

低

中

高

高

中

高

高

高

中

希洁牌化学法二氧化氯发生器

中

低

低

低

高

低

高

高

高

高

高

高

 

检测报告

 

世界各机构对二氧化氯的认证

三、二氧化氯的消毒机理

二氧化氯是目前国内外公认的一种广谱、高效、无毒、快速的第四代新型灭菌消毒剂，不同于氯酚、氯制剂的氧化作用；也不同于传统使用的甲醛，戌二醛等醛类化合物杀菌消毒作用；它是由一个氯原子以两个配位键与两个氧结合其电子结构成不饱和状态，外层存在着一个不成对的自由电子，具有很强烈的氧化作用，二氧化氯与微生物接触释放出新生态的氧及次氯酸分子而产生强大的杀菌消毒作用。这种强氧化作用主要表现在对富电子或供电子的原子或基团（如氨基酸内含有硫基的酶或硫化物、氮化物等）进行攻击，强行掠夺电子使微生物中的氨基酸氧化分解，抑制其生长并将其杀灭，从而达到消毒杀菌的目的，在杀菌过程中不会使蛋白质改性，对高等动物细胞基本上无影响，无氯的刺激性气味。一般情况下，二氧化氯不和烷类产生氯化烷，与绝大多数脂肪族和芳香族的烃反应，不产生致癌的有机物三氯甲烷，其残留物为水，微量氯化钠和二氧化碳等无毒物质。二氧化氯不易产生抗药性，不会使动、植物机体受到损伤。对于动物细胞、精子及染色体均无致癌、致畸、致突变作用，对皮肤、粘膜、头发均不会造成损伤，广泛应用于很多种领域的杀菌消毒，同时还有除臭、漂白、防腐、保鲜等功效。

四、希洁纯二氧化氯与其它消毒产品的比较

 

同类消毒剂2.5分钟的杀菌性比较结果（国家级实验室）

序 号	试验液剂	结果 (时间2.5分钟:MBC:ppm)
		108个/毫升	108个/毫升	108个/毫升	108个/毫升	108个/毫升
		大肠杆菌	金黄色葡萄球菌	MRSA	枯草菌	黑麸霉菌
1	戊二醛	100,000	100,000	100,000	100,000	100,000
2	苯酚液	10,000	>10,000	>10,000	>10,000	>10,000
3	无水酒精	500,000	500,000	500,000	>500,000	>500,000
4	葡萄糖酸洗必泰	100	10	1,000	1,000	>10,000
5	氯芐烷铵	100	10	100	1,000	10,000
6	造影碘	10	100	100	>1,000	1,000
7	次氯酸钠	10	10	10	>1,000	1,000
8	希洁纯二氧化氯	1	1	1	100	10

液氯、希洁纯二氧化氯、臭氧和紫外线消毒方法的综合评价

综合比较项目	液氯	希洁纯二氧化氯	臭氧	紫外线
消毒效果	较好	很好	很好	一般
除臭去味	无作用	好	好	无作用
pH的影响	很大	小	小—不等	无
水中的溶解度	高	很高	低	无
三卤甲烷的形成	极明显	无	当溴存在时有	无
水中的停留时间	长	长	短	短
杀菌速度	中等	快	快	快
等效条件 所用的剂量	较多	少	较少	—
处理水量	大	大	较小	小
使用范围	广	广	水量较小时	水量较小时  悬浮物较少
除铁、锰效果	不明显	很好	—	不明显
氯的影响	很大	无	无	无
原材料	易得	易得	—	—
管理简便性	较简便	简便	复杂	较复杂
投资	低	低	高	较高
设备安装	简便	无	复杂	较复杂
占地面积	大	小	大	少
维护工作量	较小	小	大	较大
电耗	低	无	高	较高
运行费用	低	低	高	较高
维护费用	低	无	高	高

 

和同类产品的作用对比（国家级实验室）

对比项目\产品名称	希洁牌纯二氧化氯	其它二氧化氯
稳定性	稳定	不稳定
方便性	无须活化直接使用	须活化后再使用
杀菌浓度	超低	低
毒性	无	低毒
皮肤刺激性	无	有
腐蚀性	无	有
安全性	绝对安全	较安全
灭菌效果	高效	好
杀菌广谱性	强	强
性价比	极高	一般
杀菌时间	5秒	30-120分钟

 

 

  

三、希洁纯二氧化氯的特性

■   无氯酚臭味、无刺激性、无毒性、稳定性强，药效持久，对人畜无害，无残留。使用希洁纯二氧化氯杀菌消毒的食品和器具均可直接食用或使用，不需要再用水清洁。

■   高效杀菌消毒效果好。可杀灭各种细菌繁殖体、芽孢菌。如肠道致病菌、化脓性病菌、伤寒菌、痢疾杆菌、霍乱孤菌、淋病双球菌、真菌等，还可杀灭肠道病毒、肝炎病毒、流感病毒、藻类等微生物，甚至寄生虫。1-2mg/L希洁纯二氧化氯消毒剂在1-2min内杀灭致病菌微生物代表珠，甚至在30S内杀死致病微生物。

■   消毒效果比氯显著而持久。用希洁纯二氧化氯0.1mg/L作用20min可杀灭水中大肠杆菌，金黄色葡萄珠菌100%，而作用同样时间，氯则需要59mg/L。用希洁纯二氧化氯0.5mg/L作用20分钟可杀灭枯草菌和黑色变芽杆菌100%，而氯则需要296mg/L。希洁纯二氧化氯与液氯相比杀菌更快速而持久，困为希洁纯二氧化氯溶于水后，基本不水解或聚合，在水中的扩散速度比氯和次氯酸快，当细菌浓度在105~106个/mL时，0.5PPM希洁纯二氧化氯作用5min即可杀灭99%以上的异氧菌，而用0.5PPM的液氯最高只能达到75%。试验表明0.3PPM的希洁纯二氧化氯在12h内对异氧菌的杀灭菌率保持在99%以上，作用时间长达24h时，杀菌率才降为86.3%。希洁纯二氧化氯对地表水中大肠杆菌的杀灭率是氯制剂的5倍以上。

■  脱氯和不产生致癌物质。用小量的希洁纯二氧化氯（残留量0.1~0.2mg/L）时，有效地破坏A型肉病毒的毒素，分解破坏水中的藻类毒素，还对水中砷有显著的去除作用。实验表明砷为40-70 mg/L时，经希洁纯二氧化氯处理后，降为4-5 mg/L，氯与被消毒物质中的有机物，如腐殖质（HA）等反应生成三卤甲烷类、卤代烃等致癌物质，采用希洁纯二氧化氯杀菌消毒后，有选择性地与无机物，有机物反应，不与腐殖质（HA）反应，不会生成致癌物质，而且还可将某些致癌物质，如3：4苯并芘氧化成无致癌性的醌式结构。

■  除臭和除异味。地面水常常含有工业产生的酚，用氯制剂消毒时，也会生成氯化酚，水中含有十万分之一的酚类物质，就会产生令人讨厌的臭味，希洁纯二氧化氯可将酚类物质，氧化成无臭味的醌类物质，还可以氧化分解藻类毒素，腐败有机物等各种污染物，也可将硫化物，氮氧化物，胨类化合物等恶臭物质氧化而去除，从而不会造成环境二次污染。

■  杀灭病毒比氯强。研究表明用液氯和希洁纯二氧化氯对六种病毒：脊髓灰质炎、柯萨奇、艾可等肠道病毒、腺病毒、单纯性疱疹病毒、腮腺炎病毒等呼吸道病毒的灭活作用，结果表明，液氯投置高浓度达7.0 mg/L，作用时间在60分钟时，对上述六种病毒均达不到灭活效果，而用希洁纯二氧化氯投置仅在1.0 mg/L，作用时间在30分钟时即可达到灭活效果，对乙型肝炎表面抗原（HBsAg）的灭活效果与液氯进行比较，结果证明，在PH=7，液氯消毒效果最好时，希洁纯二氧化氯作用20min，可使97.2%一定浓度的HbsAg灭活，用25 mg/L液氯经过60min只能70.2%相同浓度的HbsAg灭活。

五、希洁纯二氧化氯对水的消毒特点

希洁纯二氧化氯_­是较强的氧化剂，氧化水中有机物具有选择性。

■   希洁纯二氧化氯­氧化能力强，其氧化能力是氯的2.5倍，能迅速杀灭水中的病原菌、病毒和藻类（包括芽孢、病毒和蠕虫等）。

■   与氯不同，希洁纯二氧化氯­消毒性能不受pH值影响。这主要是因为氯消毒靠次氯酸杀菌而希洁纯二氧化氯则靠自身杀菌。

■   希洁纯二氧化氯不与氨或氯胺反应，在含氨高的水中也可以发挥很好的杀菌作用，而使用氯消毒则会受到很大影响。

■   水中PH值影响小：用氯制剂消毒水时，PH值在7-7.5时消毒效果令人满意，随着PH值升高，消毒处理效果显著下降。希洁纯二氧化氯杀菌活性在PH值6-10时均能保持恒定消毒效果。

■   希洁纯二氧化氯的残余量能在管网中持续很长时间，故对病毒、细菌的灭活效果比臭氧和氯更有效。

■   希洁纯二氧化氯具有较强的脱色、去味及除铁、锰效果。

■   希洁纯二氧化氯消毒只是有选择的与某些有机物进行氧化反应将起降解为含氧基团为主的产物，不产生氯化有机物，所需投加量小，约为氯投加量的40%,且不受水中氨氮的影响。因此，采用希洁纯二氧化氯代替氯消毒，可使水中三氯甲烷生成量减少90%。

六、投加方式及用量

1、投加量

1、投加量应根据水厂的水源水污染程度不同。如：江河水、农村溪沟水、水库水、山泉水、深井水选择投加量；根据季节和水厂的沉清、过滤条件、环境以及消毒水的耗氧量不同确定希洁纯二氧化氯的投加含量，一般在0.2—0.7mg/L范围，短时间最大含量可投加至1mg/L。

投加量计算

所需处理水量（Kg）×投加浓度（mg/L）

.............................................

             1000 （mg/L）     斯      ＝所需纯二氧化氯液剂的量（Kg）

     例：如某自来水厂日处理水为100吨，根据其水质较差的情况，采取投放浓度为0.3mg/L，则所需原液为：

100（吨）×1000×0.7（mg/L）

.............................................

         1000（mg/L）                    ＝30（Kg）即投加纯二氧化氯液剂30 Kg。

自来水水厂按照国家规定，投放希洁纯二氧化氯比例为：0.2…0.7(mg/L),依据水质不同而选取不同的投放比例。

城市供水检测标准：

    微生物指标：大肠杆菌总数≤80个/mL   (≤80CFC/mL)

     总大肠菌群：每100mL水样中不得检出

    耐热大肠菌群：每100mL水样中不得检出

二氧化氯在饮用水中应用的指导原则和标准

使用量和控制量参考表

需消毒的水的种类	使用量mg/l	投入控制量mg/l	使用方式
饮用源水	1.8-2	5	投入
饮用水	0.3-0.7	0.7	投入
二次供水	0.2-0.4	0.5	投入
污染水	30-40	40	投入

2、投加方式

希洁纯二氧化氯可以在滤前投加，也可以在滤后投加。滤前投加时，投在原水入口，作为氧化剂进行原水的预氧化，起到灭藻、除铁锰的作用。滤后投加时，投入净化后的清水池中，这时希洁纯二氧化氯起到杀菌消毒的作用。

⑴根据消毒水量和确定的投加含量，计算出希洁纯二氧化氯液剂投加量，控制流速投加到过滤池至清水池之间管道内，借清水与希洁纯二氧化氯在管道中流动充分混匀后流入清水池消毒。

⑵或将希洁纯二氧化氯溶液，用管道引入清水池入水口底部或水面下1米深处，利用过滤池的水流入清水池口的冲力混匀消毒。

〔3〕将希洁纯二氧化氯液剂投加到原水中，消毒液管道引入原水底部，利用原水的流动，对原水进行预氧化作用处理，并起到消毒，除藻，除锰，除臭等作用。

七、工艺流程示意图

   八、应用领域

l  河水、湖水、井水等脱色，除臭，灭藻；

l  自来水厂、自备井、二次供水等饮用水的消毒；

l  医院废水消毒；

l  工业循环冷却水杀菌、灭藻；

l  含氢、含酚废水的无害处理；

l  水产、养殖、大棚蔬菜种植、蓄禽饲养的杀菌消毒；

l  食品加工、食品、水果、蔬菜、水产品的保鲜处理；

l  游泳池水消毒；

l  印染废水的脱色。

 

重庆市米奇环保科技有限公司

2014年9月