我國水消毒技術(shù)的發(fā)展趨勢

二氧化氯正在被接受和認(rèn)可

        當(dāng)選擇消毒方法時(shí)，必須考慮被處理水的水質(zhì)和靶子微生物兩方面。其他的重要因素是溫度、pH、濁度、色度、有機(jī)和無機(jī)物以及接觸時(shí)間。還必須考慮有毒副產(chǎn)物的發(fā)生、試劑安全性以及易操作等。目前，作為飲用水的消毒劑主要有液氯(Cl₂)、臭氧(O₃)、氯胺(NH₂Cl和NHCl₂等)和二氧化氯(ClO₂)以及紫外線消毒等，其中液氯消毒在全球仍很普遍，但是液氯消毒產(chǎn)生三鹵甲烷等有機(jī)鹵代物的潛在危險(xiǎn)已成為共識(shí)；而ClO₂已被USEPA列為水消毒的首選消毒劑，是世界衛(wèi)生組織(WHO)和世界糧農(nóng)組織(FAO)向全世界推薦的A1級(jí)廣譜、安全和高效消毒劑。

1. 水消毒劑

1.1 含氯制劑消毒

       含氯制劑，包括氯（液氯(Cl₂)、NaClO和Ca(OCl)₂•3H₂O等）、二氯異氰尿酸鈉和三氰異氰尿酸及二氧化氯ClO₂。前3種含氯制劑分別稱為第一、第二和第三代消毒劑，而ClO₂稱為第四代消毒劑。前3種含氯制劑溶于水后均產(chǎn)生HOCl，產(chǎn)生的HOCl與液氯消毒中一樣，均會(huì)與水中THMS前驅(qū)物質(zhì)發(fā)生氯取代反應(yīng)而產(chǎn)生對人體有害的三鹵甲烷等有機(jī)鹵代物。而ClO₂與前3種氯制劑的性質(zhì)截然不同，與水中有機(jī)物發(fā)生氧化還原反應(yīng)幾乎不產(chǎn)生氯仿CHCl₃等有機(jī)鹵代物。

1.2 臭氧O₃消毒

        O₃是一種優(yōu)良的消毒劑和強(qiáng)氧化劑，不僅能殺滅水中的許多微生物，而且還能將水中的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易生物降解和易被活性炭吸附的小分子有機(jī)物。自O(shè)₃出現(xiàn)以來，相續(xù)有臭氧/活性炭(GAC)、臭氧/生物活性炭(O₃/BAC)、臭氧/固定化生物活性炭等聯(lián)合工藝用于飲用水深度處理，使臭氧在消毒和凈水中的應(yīng)用更有廣泛前景。應(yīng)該指出，O₃在自來水中的半衰期約為20min (20℃)，因此在這些工藝的最后仍然需要采用其他消毒劑消毒，以維持管網(wǎng)中的持續(xù)消毒作用。

1.3 紫外線消毒

        紫外線消毒是醫(yī)院中常用的空間消毒方式，也開始用于水消毒。紫外線消毒的優(yōu)點(diǎn)是消毒后水中不增加化學(xué)添加物，也不產(chǎn)生任何新的化學(xué)合成物，更不能去除水中有益的礦物質(zhì)。但是，紫外線消毒不能實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)中的持續(xù)消毒作用，還會(huì)引起微生物的繁殖。因此，采用其他化學(xué)消毒劑仍是十分必要的。

1.4 氯胺消毒

         氯胺是廢水和低質(zhì)量冷卻水的較好消毒劑。我們研究表明：氯胺消毒飲用水可達(dá)到比較滿意的消毒效果，且與游離性有效氯(Cl₂)較之，可降低三鹵甲烷的生成量，一般可減少50%~70%，但仍然沒有從根本上解決不產(chǎn)生氯仿等有機(jī)鹵代物問題。

1.5  ClO2消毒
         二氧化氯ClO₂是自然界中完全或幾乎完全以單體游離原子團(tuán)型體存在的少數(shù)化合物之一，常溫下是黃綠色或橘紅色氣體，ClO ₂蒸氣在外觀和味道上酷似氯氣，有窒息性臭味；ClO₂的電子分布雖然呈不飽和狀態(tài)（有順磁性），但沒有明顯的二聚或多聚的傾向，ClO₂易溶于水，溶解中形成黃綠色的溶液，在水溶液中以ClO₂分子型體存在，有利于在水中擴(kuò)散。ClO₂的濃蒸氣超過大氣壓強(qiáng)41kPa時(shí)爆炸，即在40kPa壓強(qiáng)時(shí)爆炸；當(dāng)溶液中ClO₂濃度高于10%(Wt/V)或空氣中大于10%(V/V)時(shí)，易發(fā)生低水平爆炸，在有機(jī)蒸氣存在下，這種爆炸可能變得強(qiáng)烈。壓縮或貯存二氧化氯的一切嘗試，無論是單獨(dú)或同其他氣體結(jié)合，在商業(yè)上均未成功。因?yàn)樗谋ㄎｋU(xiǎn)，二氧化氯必須在使用地點(diǎn)制造。應(yīng)該指出，氣體ClO₂用空氣沖稀到10%(V/V)以下的濃度時(shí)較為安全，ClO₂水溶液的濃度低于大約8~10g/L，將不產(chǎn)生足夠引起爆炸危險(xiǎn)的高壓蒸氣。在水處理的實(shí)踐中，ClO₂濃度很少超過4g/L，處理飲用水一般在0.1到5.0mg/L這樣的范圍內(nèi)。ClO₂水溶液如果保存在陰涼處、嚴(yán)格密封而且避光，水溶液是非常穩(wěn)定的。

2 二氧化氯的優(yōu)良性能

2.1 ClO₂消毒幾乎不產(chǎn)生CHCl₃等有機(jī)鹵代物

        ClO₂與水中黃腐酸FA以及模擬化合物包括間苯二酚、間苯三酚、3,5-甲苯二酚、間羥基苯甲酸(2,4-和3,5-二羥基苯甲酸)、對羥基苯甲、鄰苯二酚、對苯二酚、間甲酚、對甲酚、鄰甲酚、鄰硝基酚、2,4-二氯苯酚和對氯苯酚以及4-羥基-3,5-甲氧基苯甲酸（丁香酸）、4-羥基-3-甲氧基苯甲酸、對羥基肉桂酸、3,4,5和2,4,6-三羥基苯甲酸等的反應(yīng)，幾乎只檢出很低的CHCl₃量(1.5~7.0μg/L) 。ClO₂與水中FA及其模擬化合物的反應(yīng)是以氧化還原反應(yīng)為主，將有機(jī)物氧化成以含氧基團(tuán)為主的產(chǎn)物，ClO₂被還原為亞氯酸鹽ClO₂^-。當(dāng)ClO₂過量時(shí)，反應(yīng)中沒有氯代物的生成。

2.2  ClO₂具有良好的殺菌效果

(1) ClO₂消毒劑鑒定：

        我們按國家消毒劑規(guī)范（國家衛(wèi)生部，消毒技術(shù)規(guī)范，1991.12公布）中規(guī)定選用葡萄球菌、大腸桿菌和枯草芽孢桿菌等純菌種進(jìn)行鑒定，ClO₂對鑒定菌種的滅菌效果是顯著和高效的（見表1），明顯優(yōu)于Cl₂。例如：消毒劑投量為1.0mg/L時(shí)，ClO₂對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的致死率均已達(dá)100%，而Cl2分別為99.16%（還有1960CFU/ml細(xì)菌存活）和99.98% （殘留大腸桿菌數(shù)40CFU/L）。消毒劑投量為6.0mg/L時(shí)，ClO₂對枯草芽孢桿菌的致死率為100%，而Cl₂只有99.82%（尚有480CFU/ml未被殺死）。

(2) ClO2對水中細(xì)菌的殺滅效果

        我們研究了ClO₂對水中細(xì)菌的殺滅效果，結(jié)果表明：ClO₂對水中金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、枯草芽孢桿菌、藤黃八迭球菌、痢疾桿菌、沙門氏菌和志賀氏菌等多種致病菌具有優(yōu)良的殺滅效果，并明顯好于Cl₂。1999年美國發(fā)生炭疽桿菌事件中，ClO₂作為殺菌劑，獲得滿意效果。

2.3  ClO₂對病毒的滅活效果

(1) ClO₂對水中病毒的滅活效果

        我們研究了ClO₂不同投量、接觸時(shí)間和pH值等條件下對脊髓灰質(zhì)炎病毒Ⅰ型、柯薩奇病毒B3、艾可病毒Ⅱ型、腺病毒7型、單純皰疹病毒Ⅰ型和腮腺炎病毒等水中主要病毒的滅活效果，結(jié)果表明ClO₂投量為3.0mg/L，在較寬pH范圍內(nèi)，接觸30min，即將上述病毒滅活，而Cl₂ 7.0mg/L同樣條件下，不能滅活(數(shù)據(jù)略)。 
表1  ClO₂與Cl₂對三種純菌種的滅菌效果  (滅菌40min，pH=7.2)

消毒劑 (mg/L)	金黃色葡萄球菌		枯草芽孢桿菌		大腸桿菌
	ClO2	Cl2	ClO2	Cl2	ClO2	Cl2
	細(xì)菌數(shù)     致死率	細(xì)菌數(shù)    致死率	細(xì)菌數(shù) 致死率	細(xì)菌數(shù) 致死率	細(xì)菌數(shù) 致死率	細(xì)菌數(shù) 致死率
0 1.0 3.0 6.0 9.0 12.0	2.33×105    0              100	2.33×105 1960                               99.16 20                                  99.99 0           100	2.65×105   5400     97.96   60      99.98    0       100	2.65×105   7600    97.13    560    99.79    480    99.82    120    99.95     20    99.99	1.82×105    0       100	1.82×105   40    99.98    0     100

注：細(xì)菌數(shù)單位：CFU/ml，致死率單位：% 

(2) ClO₂對乙肝病毒的滅活效果

        乙型肝炎是病毒性肝炎中最具有特殊性的一種傳染病，它具有感染率高、攜帶率高，流行面廣、合并癥多和慢性傾向嚴(yán)重的特點(diǎn)，已成為嚴(yán)重威協(xié)人類健康的重要疾病。
我們研究了ClO₂對乙肝病毒的滅活效果，結(jié)果表明：25-30mg/LClO₂對乙肝病毒的滅活率為97%以上，而Cl₂為陽性。

(3) ClO₂對水中流感病毒的消毒效果

        研究了ClO₂對呼吸道病毒，包括流感病毒Ⅰ型、流感病毒Ⅱ型和流感病毒Ⅲ型的消毒效果，并與液氯進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：ClO₂投加量40mg/L，作用20min，ClO₂對試驗(yàn)的流感病毒具有很好的滅活效果(數(shù)據(jù)略)，同樣好于Cl₂。

(4) 2003年非典時(shí)期，ClO₂對SARS病毒的傳播和控制發(fā)揮了重要作用

(5) 我國2004年禽流感期間，有的用20mg/L ClO₂與高致病禽流感H5N1和H9N2亞型病毒直接接觸作用5min，殺滅病毒率為100%。

2.4 ClO₂及消毒水的毒性

(1) ClO₂、ClO₂^-和ClO₃^-及其消毒水的致突變性(包括Ames試驗(yàn)和微核試驗(yàn))結(jié)果均為陰性。

(2) ClO₂、ClO^₂-和ClO₃^-的一般毒性
        ① 小鼠急性毒性試驗(yàn)：實(shí)際無毒水溶液；
        ② 小鼠蓄積性試驗(yàn)：無明顯著蓄積作用；
        ③  亞慢性毒性試驗(yàn)(90d喂養(yǎng))：大鼠體重增長、食物利用率、血液學(xué)指標(biāo)和病理組織檢查等未見有任何副作用

2.5 ClO₂對水中無機(jī)和有機(jī)污染物的去除效果

        ClO₂對水中Fe²⁺、Mn²⁺、S^2-、CN^-和NO₂^-以及酚類和胺類等無機(jī)和有機(jī)污染物有良好的去除效果。

2.6 ClO₂作為飲用水消毒劑的優(yōu)點(diǎn)
       (1) ClO₂在滅活病毒、隱孢子蟲和賈第蟲方面比Cl₂更有效；
       (2) ClO₂不形成氯仿等有機(jī)鹵代物；
       (3) ClO₂殺菌特性幾乎不受pH影響，且殺菌效果明顯好于Cl₂；
       (4) ClO₂可用于控制藻類、腐敗植物和酚類化合物產(chǎn)生的嗅和味問題；
       (5) ClO₂氧化鐵、錳、硫化物、氰化物和亞硝酸鹽以及許多有機(jī)物；
       (6) ClO₂在水中的剩余量，將延長或保證管網(wǎng)水中的消毒作用；
       (7) ClO₂不與氨反應(yīng)，也不與溴化物反應(yīng)形成溴或溴酸鹽；
       (8) ClO₂在減少殺滅斑貽貝方面是有效的。

3. 二氧化氯發(fā)生技術(shù)

        二氧化氯發(fā)生方法主要有兩種——化學(xué)法和電解法，其中化學(xué)法發(fā)生二氧化氯的技術(shù)已趨成熟，電解法發(fā)生ClO₂技術(shù)正在發(fā)展中。化學(xué)法分為亞氯酸鈉法和氯酸鈉法兩種。

3.1 亞氯酸鈉法制備二氧化氯
  
        目前，以亞氯酸鈉NaClO₂為原料的發(fā)生ClO₂的方法，主要有酸化法、Cl₂氧化法和電化學(xué)法等，其中大多數(shù)發(fā)生技術(shù)使用的是氧化過程。其中：酸化法發(fā)生ClO₂的主要反應(yīng)是：
        5NaClO₂ + 4HCl ＝4ClO₂ + 5NaCl + 2H₂O

        NaClO₂/電化學(xué)法發(fā)生ClO₂技術(shù)的電化學(xué)過程(斯特林ECFTM工藝)為：

         NaClO₂ + H₂O = ClO₂ +  NaOH  + 1/2H₂
                                   (陽極室中)  (陰極室排出)   (陰極放出)

3.2 氯酸鹽法制備二氧化氯

3.2.1 早期開發(fā)出的ClO₂發(fā)生技術(shù)

        多數(shù)早期的二氧化氯發(fā)生器是以奧林—馬蒂遜化學(xué)品公司發(fā)展的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的，以氯酸鹽為原料化學(xué)合成法生產(chǎn)ClO₂有十幾種方法，基本上都是通過在強(qiáng)酸介質(zhì)存在下還原氯酸鹽這一途徑制得的。按著還原劑的不同可分為4類：
        (1) 二氧化硫?yàn)檫€原劑的方法有馬蒂遜法、大曹法、霍爾斯特法、佩爾松法和RI法；
        (2) 以甲醇為還原劑的方法有索爾維法和R8法；
        (3) 以鹽酸為還原劑的方法有開斯汀法、日曹法、凱密迪法和R5法；
        (4) 以氯化鈉做還原劑的方法有R2法和R3法（單容法，SVP）等。
后兩種方法發(fā)生的實(shí)際是ClO₂和Cl₂混合氣體，如果不將Cl₂分離除去，用于水消毒照樣會(huì)產(chǎn)生CHCl₃等有機(jī)鹵代物。

3.2.2 近期開發(fā)出的ClO₂發(fā)生技術(shù)

        (1) 以H2O₂為還原劑在酸性介質(zhì)中還原氯酸鹽制備ClO₂              
              當(dāng)H₂SO₄濃度為2.5~5.5mol/L介質(zhì)中時(shí)，其反應(yīng)為：2 NaClO₃ + 2H₂SO₄ + H₂O₂ ＝ 2ClO₂ + 2NaHSO₄ + 2H₂O + O₂
              當(dāng)H₂SO₄濃度＞5.5mol/L時(shí)，則6NaClO₃ + 4H₂SO₄ + 3H₂O₂ ＝6ClO₂ + 3Na₃H(SO4 )₂ + 6H₂O + O₂(倍半硫酸鹽)
              當(dāng)H₂SO₄濃度為1~2.5mol/L時(shí)，則2 NaClO₃ + H₂SO₄ + H₂O₂ ＝ 2ClO₂ + Na₂SO₄ + 2H₂O + O₂

        (2) 以蔗糖為還原劑在酸性介質(zhì)中還原氯酸鹽制備ClO₂（我們的發(fā)明專利） 該發(fā)生ClO₂的新方法其主要反應(yīng)：C₁₂H₂₂O₁₁ + 48 NaClO₃ + 25H₂SO₄ ＝ 48ClO₂ + 12CO₂ + 35H₂O + 24Na₂SO4利用本方法發(fā)生的ClO₂純度高(＞95%)，成本低(低于19000元/噸ClO₂)。ClO₂用于飲用水消毒，其消毒成本較液氯高出0.0035元/噸水，即每噸水成本提高了0.35分，但應(yīng)用ClO₂消毒飲用水所獲得的益處是再多的金錢也買不到的，因此從保護(hù)人類生存健康的角度來說，應(yīng)用ClO₂消毒飲用水是經(jīng)濟(jì)的、適宜的。

        (3) 電解法制備ClO₂
              該技術(shù)的特點(diǎn)是以NaClO₃為主要原料利用電解法產(chǎn)生的HClO₃和NaClO₃混合液在還原劑作用下制備ClO₂，該技術(shù)正在發(fā)展中。
二氧化氯發(fā)生器發(fā)生的高純ClO₂直接用于水消毒。

4. 二氧化氯消毒液

        (1)“穩(wěn)定性二氧化氯”消毒液的由來
             上世紀(jì)70年代初，美國百合興有限公司(Bio-Cide International INC)開發(fā)研制了“穩(wěn)定性二氧化氯”溶液，解決了ClO₂的刺激性、不穩(wěn)定性、揮發(fā)性等缺點(diǎn)。實(shí)際上，“穩(wěn)定性二氧化氯”溶液是由兩種溶液組成(其中一種為過碳酸鹽“穩(wěn)定”的二氧化氯溶液，另一種為酸性溶液)，使用時(shí)將兩種溶液按一定比例混合后，釋放出ClO₂用于消毒。

        (2)“穩(wěn)定性二氧化氯”消毒液的實(shí)質(zhì)
             上世紀(jì)80年代初期，“穩(wěn)定性二氧化氯”溶液及其技術(shù)引進(jìn)我國，并在南方一些地區(qū)得到了應(yīng)用。我們的研究結(jié)果表明：“穩(wěn)定性二氧化氯”溶液中ClO₂是以亞氯酸鹽ClO₂－型體存在，碳酸鹽是以碳酸氫鹽HCO₃^-型體存在。又通過理論分析證明“穩(wěn)定性二氧化氯”制備過程中ClO₂與“過碳酸鹽”即H₂O₂ /Na₂CO₃發(fā)生了氧化還原反應(yīng)和質(zhì)子傳遞反應(yīng)，最后生成了亞氯酸鹽ClO₂^-和碳酸氫鹽HCO₃^-(伴有O₂放出)的混合溶液。其總反應(yīng)如下：
                 CO₃^2- + H₂O₂ + 2ClO₂ ＝ 2ClO₂^- + O₂↑ + 2HCO₃^-
可見，所謂“穩(wěn)定性二氧化氯”溶液，實(shí)質(zhì)是ClO2被“過碳酸鹽”溶液緩沖后，生成了ClO₂^-和HCO₃^-的混合溶液，其pH＝8.5左右。因此，所謂“穩(wěn)定性二氧化氯”溶液本身并無ClO₂，只有在加酸活化后才生成ClO₂。

        (3) 二氧化氯消毒液和固體制劑
              應(yīng)再次強(qiáng)調(diào)，壓縮或貯存二氧化氯的一切嘗試，無論是單獨(dú)或同其他氣體結(jié)合，在商業(yè)上均未成功。因?yàn)樗谋ㄎｋU(xiǎn)，二氧化氯必須在使用地點(diǎn)現(xiàn)場發(fā)生和應(yīng)用。在飲用水、循環(huán)冷卻水等水處理系統(tǒng)，一般都采用二氧化氯發(fā)生器發(fā)生的ClO₂直接投加到水處理系統(tǒng)。

        目前，市場上的二氧化氯消毒液或所謂“穩(wěn)定性二氧化氯”溶液或二氧化氯固體制劑，名稱繁多，一般都是由兩種組份組成，其中一種組份主要為含有二氧化氯的前驅(qū)物質(zhì)亞氯酸鹽ClO₂^-，為提高轉(zhuǎn)化率，通常在該組份中還含有一些穩(wěn)定劑和催化劑等；另一種組份為無機(jī)酸(如HCl等)或有機(jī)酸(如檸檬酸等)或比ClO₂^-更強(qiáng)的氧化劑(如Na₂S₂O₈等)。使用時(shí)將兩種組份混合后，投加到被處理水體中，生成的ClO₂進(jìn)行消毒殺菌。應(yīng)該指出，這種二氧化氯消毒液或固體制劑用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品行業(yè)和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域中的消毒殺菌還是很方便的。

5. 二氧化氯應(yīng)用現(xiàn)狀

5.1 ClO2在國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀

        今天，在歐洲和北美市政當(dāng)局已廣泛地使用NaClO₂發(fā)生ClO₂，在歐洲有成千家設(shè)施使用ClO₂，美國和加拿大也有600家以上水廠使用ClO₂。例如，比利時(shí)的布魯塞爾、瑞士的蘇黎士和伯爾尼、德國的柏林和杜塞爾多夫、法國的巴黎和圖盧茲、英國的利物浦以及奧地利的維也納等歐洲許多大城市將ClO₂用于飲用水預(yù)氧化和后消毒；其中意大利是用ClO₂處理飲用水的主要用戶，不僅將ClO₂用于水消毒，而且在意大利南部鋼廠(海水)、中部電廠(海水)、北部鋼廠(海水)、南部紙漿廠(湖泊水)和地中海島嶼上的石油化工廠(海水)等用水和冷卻水系統(tǒng)中用ClO₂作為控制生物污染的藥劑；德國有超過70%的飲用水使用ClO₂作為后消毒劑處理；還有美國賓夕法尼亞州的費(fèi)拉德爾菲亞（費(fèi)城）、加利福尼亞州的亞特蘭大、俄亥俄州的哈密爾頓、科羅拉多州的丹佛、印第安那州的埃文斯維爾和辛辛那提、德克薩斯州的加爾維斯頓和埃爾帕索、亞拉巴馬州的莫比爾和堪薩斯州的堪薩斯城以及路易斯安那州的新奧爾良市等北美約有600多座水廠用ClO2進(jìn)行預(yù)消毒和廢水處理，其中美國就有約500座左右。我國也有崑山水廠、深水集團(tuán)梅林一村直飲水凈水站等幾十家水廠應(yīng)用ClO₂消毒。

        50年前就發(fā)現(xiàn)ClO₂是紡織和木紙漿漂白非常有效和可選用的氧化劑，尤其應(yīng)用于木紙漿漂白時(shí)，生產(chǎn)制造出的紙張潔白、牢固和光滑；目前，還沒有能達(dá)到ClO₂這樣高質(zhì)量效果相匹敵的工藝或技術(shù)。在北美和歐洲紙漿/造紙行業(yè)中用ClO₂進(jìn)行漂白已很普遍。在我國許多紡織行業(yè)中用NaClO₂在酸化條件下發(fā)生ClO₂進(jìn)行漂白(俗稱亞漂)，例如哈爾濱亞麻廠、青島針織一廠、泰州彈力衫總廠、上海第一印染廠、上海第七印染廠、邯鄲針織廠等幾十家企業(yè)已應(yīng)用近20年了。在紙漿/造紙行業(yè)中，我國有柳江紙漿廠、廣西河澗紙漿廠和福建召武竹漿廠以及臺(tái)灣紙漿造紙公司和重華紙漿廠等許多企業(yè)采用ClO₂進(jìn)行漂白也已多年了。

        目前，二氧化氯及其消毒液在我國的飲用水、醫(yī)院污水、游泳池水、循環(huán)冷卻水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、養(yǎng)蠶、食品行業(yè)和醫(yī)療衛(wèi)生以及造紙業(yè)和紡織業(yè)等領(lǐng)域中已得到了應(yīng)用，在我國出現(xiàn)SARS和禽流感期間，ClO₂消毒液發(fā)揮了重要作用。

        近20年來，ClO2應(yīng)用日益增長，主要是因?yàn)镃lO2已被證明做為一種替代包括從常規(guī)的液氯Cl2到臭氧O3等其它消毒工藝的消毒劑以及漂白劑是可行和有效的。

5.2 USEPA飲用水中使用ClO₂的20年

        美國環(huán)保局USEPA1977年就提出用O₃、ClO₂和氯胺替代氯Cl₂對飲用水進(jìn)行消毒，1997年提出國家初級(jí)飲用水規(guī)則——消毒劑和消毒副產(chǎn)物，1998年對消毒劑/消毒副產(chǎn)物進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。20多年來USEPA對飲用水ClO₂消毒一直密切關(guān)注。ClO₂作為替代液氯進(jìn)行飲用水的消毒和進(jìn)行水處理的新型藥制已被世界公認(rèn)，并成大勢所趨。USEPA已將ClO₂作為替代液氯的首選消毒劑，并對ClO₂用于飲用水消毒作了具體含量指標(biāo)的規(guī)定，例如，要求發(fā)生ClO₂的純度＞95%，規(guī)定飲用水消毒中ClO₂最大剩余消毒水平(MRDL)為0.8mg/L；出廠水中ClO₂^-的最大污染水平(MCL)為1.0mg/L，ClO₂^-的最大污染水平目標(biāo)值(MCLG)為0.8mg/L，為二氧化氯用于飲用水消毒提供了法律保障。

5.3 二氧化氯在我國應(yīng)用中存在的主要問題和建議

        目前，我國已有高純度、低成本的二氧化氯發(fā)生技術(shù)，已不成為其推廣應(yīng)用的障礙，淘汰液氯而采用二氧化氯消毒飲用水已是大勢所趨。

        目前，ClO₂在我國應(yīng)用中尚有些問題急待解決：
        (1) 液氯消毒便宜，使用得心應(yīng)手，不愿放棄，但忽視了液氯消毒產(chǎn)生氯仿等有機(jī)鹵代物對人體健康的危害。因此，急需轉(zhuǎn)變觀念，并急待有相應(yīng)二氧化氯取代液氯消毒飲用水的法規(guī)保障。
        (2)二氧化氯發(fā)生器及其消毒液銷售市場混亂，沒有充分重視含有Cl₂的ClO₂發(fā)生設(shè)備和消毒液用于飲用水消毒，照樣會(huì)產(chǎn)生氯仿等有機(jī)鹵代物。因此，急待規(guī)范市場。
        (3)尚無生產(chǎn)高純ClO₂發(fā)生器和分析方法的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。因此，急待有相應(yīng)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的保障。

        建議國家有關(guān)部門應(yīng)抓緊制定并出臺(tái)以二氧化氯取代液氯進(jìn)行飲用水消毒的相關(guān)法規(guī)，并建議盡快編制高純二氧化氯發(fā)生器和分析方法的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，使二氧化氯作為飲用水的消毒劑合法化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。

6. 二氧化氯正在被認(rèn)可

        目前，在ClO₂的應(yīng)用中，人們除考慮發(fā)生ClO₂的成本外，尤其關(guān)心和憂慮ClO₂副產(chǎn)物的健康影響；因此，當(dāng)提出用于公眾的安全和有效的水消毒技術(shù)時(shí)，必須權(quán)衡微生物和試劑的風(fēng)險(xiǎn)，為了這一目的，世界各國學(xué)者已積累了大量研究數(shù)據(jù)，研究結(jié)果證明了：高純ClO₂消毒飲用水為人類健康提供了安全技術(shù)保障。美國化學(xué)品制造協(xié)會(huì)（USCMA）二氧化氯專家小組在EPA水辦公室和環(huán)境利益集團(tuán)資助下，發(fā)起了亞氯酸鈉NaClO₂對小鼠兩代發(fā)育與繁殖影響的研究，經(jīng)毒理學(xué)家和其它衛(wèi)生學(xué)專家嚴(yán)格復(fù)審后批準(zhǔn)的這項(xiàng)研究，并未證明對小鼠的繁殖與發(fā)育有任何有意義的不利影響。根據(jù)這一研究結(jié)果，USEPA重新規(guī)定了飲用水中NaClO₂新的MCLG從0.08 mg/L升至0.8mg/L，而NaClO₂的MCL仍為1.0mg/L；飲用水中ClO₂的MRDL和MRDLG從0.3 mg/L升至0.8 mg/L。

        二氧化氯是一優(yōu)良消毒劑和強(qiáng)氧化劑，又是一種含氯制劑，繼第一代消毒劑液氯(含Cl₂、次氯酸鹽和漂白粉)、第二代消毒劑優(yōu)氯劑(二氯異氰尿酸鈉)、第三代消毒劑氯精(三氯異氰尿酸)后，二氧化氯被推崇為第四代消毒劑，是世界衛(wèi)生組織（WHO）和世界糧農(nóng)組織(FAO)向全世界推薦的A1級(jí)廣譜、安全和高效消毒劑。自ClO₂問世以來，已經(jīng)先后被用于紙漿和纖維漂白、飲用水消毒、食品加工、肉類水果蔬菜和水產(chǎn)品滅菌與保鮮、工業(yè)冷卻水和廢水處理、食品包裝紙消毒和漂白、注水采油和油井解堵、臨床醫(yī)療中的消毒滅菌、衛(wèi)生防疫消毒、油脂脫色及面粉和大米加工中的漂白和殺菌、水產(chǎn)養(yǎng)殖中的水體消毒和防病治病以及水廠殺藻和控制生物污染和管道淤塞等諸多方面。二氧化氯正在被用戶接受和認(rèn)可，是一種很有前途的消毒劑。