新型消毒剂纯欧德Twinoxide在包装水中的运用及优势.ppt

新型消毒剂纯欧德（TwinOxide） 在包装水中的应用及技术优势 The Advantage and Application in Packaging Water Industry for New Disinfectant of TwinOxide,目录Contents,含氯消毒剂的比较,新型消毒剂纯欧德（TwinOxide）,新型消毒剂纯欧德（TwinOxide）的应用,纯欧德（TwinOxide）消毒剂的国内应用案例,1,3,4,5,纯欧德公司介绍,6,消毒剂发展史,2,一、含氯消毒剂的比较- 氯制剂、传统的二氧化氯与纯欧德（TwinOxide）,包装水处理系统常用的消毒剂,凡是能溶于水，产生次氯酸的消毒剂统称含氯消毒剂，也称为氯制剂。它是一种古老的消毒剂，但至今仍然是一种优良的消毒剂。通常所说的含氯消毒剂中的有效氯，并非指氯的含量，而是消毒剂的氧化能力，相当于多少氯的氧化能力。有效氯能反映含氯消毒剂氧化能力的大小，有效氯越高，消毒剂消毒能力越强，反之，消毒能力越弱。 常用的氯制剂有： - 无机氯化合物，如氯气、液氯、漂白粉、次氯酸钠、次氯酸钙、氯化磷酸三钠 - 有机氯化合物，如二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸钠、氯铵T等。,传统的消毒剂-氯制剂,1、氯制剂/含氯消毒剂：,传统的消毒剂-氯制剂(续）,2、常用氯制剂有效氯含量比较：,含氯消毒剂的杀菌机理有3点： 次氯酸的氧化作用：采用“氯”作为消毒剂，氯在溶液中的存在形式: 次氯酸为很小的中性分子，它能通过扩散到带负电荷的菌体表面，并通过细胞壁穿透到菌体内部起氧化作用，破坏细菌的磷酸脱氢酶，使糖代谢失衡而致细菌死亡。 新生态氧的作用： HClOHCl+O 即由次氯酸分解产生新生态氧，将菌体蛋白质氧化： 据推测这种杀菌作用是HClO放出的新生态氧同细胞相结合，从而起到杀灭微生物的作用。 氯化作用（取代、卤代或加成反应）： 氯通过与细胞膜蛋白质结合，形成氮氯化合物，从而干扰细胞的代谢，最后引起细菌的死亡。,Cl2 + H2O HClO + H+ + Cl- Ca(ClO)2 + 2H2O 2HClO + Ca(OH)2 NaClO + H2O HClO + NaOH,- - - 以氯气/液体氯为原料 - - - 以Ca(ClO)2为原料 - - - 以NaClO为原料,传统的消毒剂-氯制剂(续）,3、氯制剂消毒原理：,4.1、液氯： 作为饮用水中的消毒，通常它以次氯酸(HClO)或次氯酸盐(ClO-)的形式存在，当水中有溴离子时，可以氧化溴离子为次溴酸(HBrO)或次溴酸盐(BrO-)。 次氯酸和次溴酸在消毒过程中，与水中有机物发生取代或加成反应（非氧化反应），生成可产生“三致作用”的有机氯化物或其它有毒类物质作用产生DBPs：三卤甲烷（THMs）、卤乙酸（HAAs）、卤乙腈（HANs）、卤代酮类(HK)、三氯乙醛、水合氯醛(CH)、三氯硝基甲烷、氯化苦(CP)、氯化腈(CNCl-)、氯酚、甲醛、氯酸盐(C103-)、亚氯酸盐(ClO2-)、溴酸盐(BrO3-)等，其中THMs、HAAs、HANs为主要的副产物； 4.2：氯胺： 作为第二大消毒剂，与液氯相比可以明显的降低上述DBPs的含量，但是可以导致CNCl和亚硝酸盐的生成。 随着人们对饮用水水质要求的不断提高,对氯气和氯的衍生物消毒的副作用及其危害程度也越来越重视,如何控制饮用水中消毒副产物已经成为供水业面临的挑战之一。积极寻找替代氯的更安全更优越的消毒方法和消毒剂,已成为给水处理工作者的首要任务之一。,传统的消毒剂-氯制剂(续）,4、氯制剂的消毒副产物：,二氧化氯的消毒机理主要是氧化作用,能较好杀灭细菌、病毒,且不对动植物产生损伤,杀菌作用持续时间长,受影响小,可除臭、去色。 二氧化氯是一种强氧化剂,对细菌的细胞壁有较好的吸附和穿透性能,可以有效地氧化细胞酶系统,快速地控制细胞酶蛋白的合成,因此在同样条件下,对大多数细菌表现出比氯更高的去除效率,是一种较理想的消毒剂,它兼有氯和臭氧消毒的许多优点。其缺点是不能贮存,需现场制备。 二氧化氯的氧化能力要比氯和过氧化氢强（理论上，ClO2的灭菌能力， 比氯气或NaClO高2.6倍， 实际运用中， 高5-10倍)；而比臭氧弱。二氧化氯可以和有机物发生氧化作用,故不产生“三致作用”的有机氯化物或其它有毒类物质作用产生DBPs；同时,二氧化氯还可以去除水中的多种有害物质：可以将水中溶解的还原态铁、锰氧化,对去除铁和锰很有效,同时对于硫化物、氰化物和亚硝酸盐也有一定的氧化去除效果。,1、二氧化氯的消毒原理：,传统的消毒剂-二氧化氯,2、二氧化氯的氧化能力：,传统的消毒剂-二氧化氯（续）,如果以氯气的氧化能力为100%，那么ClO2的理论氧化能力是Cl2的2.6倍、是NaClO的2.0倍、H2O2的1.3倍。 故，ClO2尽管是含氯消毒剂，可以被广义地称为“含氯消毒剂”， 但其强氧化的作用原理，远不同于传统的含氯消毒剂。而ClO2在杀菌消毒的同时， 又具有极高的人体安全性及环境的友好性， 被认为是传统氯制剂的理想替代品，是第四代消毒剂。,3、传统的ClO2的制备原理：,3.1、一类反应原理： 5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O 一类使用原料： 亚氯酸钠（工业一级品，含量85%），工业合成盐酸（浓度31%）： 5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O 一类使用原料，或采用（制备高纯的ClO2时，采用）： 硫酸（工业一级品，浓度83.02.0%）、氯酸钠（工业一级品，含量99%）、过氧化氢（工业合格品，含量27.5%）： 2NaClO3 + 2H2SO4 + H2O2 = 2ClO2 + 2NaHSO4 + 2H2O + O2 3.2、二类反应原理： 2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O 二类使用原料： 氯酸钠（工业一级品，含量99%）、工业合成盐酸（浓度31%）,传统的消毒剂-二氧化氯（续）,4、传统的二氧化氯中的主要成分:,在传统的二氧化氯制备中，消毒剂中会含有氯（游离氯）、氯酸盐、次氯酸盐、亚氯酸盐或氯化物。由于消毒剂中有游离氯、次氯酸、次氯酸盐、亚氯酸盐的存在，这些副产物会与水中的有机物发生取代或加成反应，形成致癌物质，如三卤甲烷；并且会使不锈钢生锈。,5、制备二氧化氯，不足处：,传统的消毒剂-二氧化氯（续）,- 原料的存储： 原料单独存放，占用较大空间； - 系统运行维护：二氧化氯发生器由较多系统组成，需要维护； - 二氧化氯产生的效率： 系统运行， 有一定的效率，浪费较大； - 投入到使用点，是不锈钢、碳钢腐蚀较大； - 消毒剂浓度不太稳定： 系统运行中， 因在制备中， 配制一定浓度的消毒液， 浓度不稳定。,传统的消毒剂-二氧化氯生产方法汇总,传统的二氧化氯的产生方法汇总,传统的二氧化氯的产生方法汇总,二、消毒剂发展历史,消毒剂发展历史,第三代消毒剂“戊二醛”,1940年： 次氯酸钠,近年来，人们陆续发现用氯气对饮用水进行消毒时，水中的有机物会与氯气发生取代反应，生成有机氯化合物，有机氯会在人体内积留产生慢性累积中毒，还会诱发癌病。世界环保联盟即将全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，建议采用广普性、具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯进行饮用水的消毒,消毒剂发展历史,我国应用二氧化氯消毒技术始于八十年代：,二氧化氯消毒剂的安全性 国外大量的实验研究显示，二氧化氯是安全、无毒的消毒剂，无“三致”效应“致癌、致畸、致突变” ；同时在消毒过程中也不与有机物发生氯代反应生成可产生“三致作用”的有机氯化物或其它有毒类物质。 由于二氧化氯具有极强的氧化能力, 应避免在高浓度时(500ppm)使用。当使用浓度低于500ppm时, 其对人体的影响可以忽略。100ppm以下时，不会对人体产生任何的影响，包括生理生化方面的影响。对皮肤亦无任何的致敏作用。事实上，二氧化氯的常规使用浓度要远远低于500ppm，一般仅在几十ppm左右。因此，二氧化氯也被国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂。,三、新型消毒剂纯欧德（TwinOxide） - 浓度为0.3%的ClO2溶液，纯度为99.9%的消毒剂,TwinOxide产品特性-99.9%的高纯度二氧化氯,二氧化氯发生器纯欧德产品是一种独特的先进生成系统，可在浓度为0.3%的液态溶液中产生99.9x%高纯度二氧化氯，且不会产生氯、氯酸盐、亚氯酸盐或氯化物，故不会与水中的有机物发生取代或氯化反应，形成三致的致癌物。 消毒剂可用于（饮用）水的消毒净化，以及许多工业方面,包括饮用水、生活污水、放流水、石油及天然气工业、纸浆工业、冷却水塔、管道及贮存槽清洗等。效力比氯(和其它氯类消毒剂)强劲得多，在广泛的pH值范围(pH值4-10)内高效灭菌，可杀死所有水中常见的微生物（如细菌，包括大肠菌、大肠杆菌、藻青菌)、病毒(包括肝炎病毒)、酵母菌、真菌、原生动物、放线菌、包囊、铁、锰、军团菌、炭疽菌及产烷菌等等)，且使用时没有任何副产品或副作用。,TwinOxide产品-相关证明,卫生批件：,TwinOxide产品-相关证明,NSF证：,TwinOxide产品-相关证明,Halal证：,当纯欧德溶液加入到水中完成消毒过程后，残留物仅为微量的硫酸钠(Na2SO4)和氯化钠(NaCl)等可食用盐。以下是3000mg/L 浓度的原液中残留物情况。,TwinOxide产品的优势-低残留,残留微乎其微：,TwinOxide产品的优势-有效期长,有效期：能达到3060天， 有效含量在80%以上,TwinOxide产品的优势-腐蚀性小,腐蚀性：对不锈钢的腐蚀， 几乎是微乎其微,纯欧德管道、储罐CIP时，使用浓度为9-20mg/L。,结论,杀菌效果：,TwinOxide产品的优势-杀菌效果好,特别试验:,纯欧德(TwinOxide) 的优势-使用的浓度比较,除生物膜效果：,使用前,使用中,使用后,TwinOxide产品的优势-去除生物膜,TwinOxide产品的优势-除生物膜,除生物膜效果：,二氧化氯对生物膜去除：在处理生物膜前期， 初始投加浓度较高， 运行一段时间后，可以逐渐降低使用浓度，也能达到控制生物膜的效果。,TwinOxide产品的优势-除水中的铁、锰,二氧化氯消毒可以氧化酚类、硫类、三级胺类；还可以氧化水中的一些还原性金属离子（如Fe2+、Mn2+等），使水脱色。ClO2的氧化能力与溶液的酸碱性有关，溶液酸性越强，ClO2的氧化能力越强，在pH值6-10范围内的杀菌效果几乎不受pH值影响。消毒剂的杀菌能力随着温度的上升而增强,温度低时每上升10，细菌死亡率成倍增加。温度升高，灭菌时间相对缩短，杀菌效果相对增强。 二氧化氯消毒一般只起氧化作用，不起氯化作用，这是二氧化氯消毒几乎不形成有机卤代物的根本原因。可见，源水严重污染或水体中有机物含量高时，二氧化氯是最好的选择。 二氧化氯作为后发展起来的消毒方式，杀菌能力比液氯消毒强，杀菌效果不受水的pH值影响，只发生氧化作用不发生氯化作用达到消毒效果, 具有杀菌效果高、广谱，消毒持久，并且不会生成三卤甲烷类有毒副产物。避免了有机卤代物的问题。但是二氧化氯制取出来即须应用，不能贮存，制取原料价格较贵。,除水中的铁、锰效果：,TwinOxide产品的优势-除水中的铁、锰,ClO2除铁、锰效果随反应时间变化：,ClO2投加量不同时水剩余Fe2+、Mn2+浓度：,2 ClO2 + 5 Mn2 + 6 H2O 5MnO2 + 12 H + 2 Cl,ClO2 + 5 Fe(HCO)2 + 3 H2O 5 Fe (OH) + 10 CO2 + H + Cl,TwinOxide产品的优势-除水中的藻类,地表饮用水源中比较常见的是蓝藻、绿藻、硅藻。目前去除藻类的技术和方法很多，主要有生物法、化学法和人工法。比较常用的是化学法，即利用强氧化剂（CuSO4、Cl2、ClO2等）去除藻类。 藻类是氯化消毒副产物的重要前驱物质，多数藻类及其代谢产物均能使水体产生异臭，并且常规净水工艺很难去除藻类产生的臭味，严重影响出厂水水质。 二氧化氯对苯环有一定的亲和性，能使苯环发生变化而无嗅无味，而叶绿素中的吡咯环与苯环非常类似，二氧化氯也同样能作用于吡咯环。这样，二氧化氯氧化叶绿素，植物新陈代谢终止，使得蛋白质的合成中断，导致藻类死亡。有研究表明采用1mg/L的二氧化氯进行预氧化时的除藻率可达75%以上。 二氧化氯作为新一代首选的消毒剂，其灭藻效果比氯气高210倍，同时还可以去除出厂水因藻类引起的色度和异味。,二氧化氯对藻类的控制机理：,TwinOxide产品的优势-除水中的藻类,不同藻类的去除率随时间变化的关系：,当反应时间到5分钟左右，对各种藻类的去除率均达到8386%，1015分钟后，逐渐稳定在8992%之间。对衣藻的去除效果最好。,TwinOxide新型的消毒剂0.3%的ClO2溶液的制备,纯欧德的产品形式为两种（A粉剂+B粉剂）粉末状成分的套装，一旦这两种成分加入特定量的水中，充分反应后，即可反应生成浓度为0.3%的ClO2溶液，纯度达到99.9%的高纯度ClO2溶液，其半衰期长达30-60天,TwinOxide新型的消毒剂0.3%的ClO2溶液的制备,粉剂： A粉剂： sodium chlorite亚氯酸钠， B粉剂： sodium sulphate硫酸氢钠 反应式： NaClO2+NaHSO4 +复合催化剂+稳定剂+螯合剂= HClO2+Na2SO4 5HClO2=4ClO2+HCl+2H2O,纯欧德（TwinOxide）的应用-药剂配制,避光容器按要求加入适量的水 粉剂 B全部加入 粉剂 A全部加入 依照说明书上的温度指示等待相应的反应时间; 轻轻晃动溶液使之均匀; TwinOxide 0.3% 的溶液制备完成!,1、产品的规格：,2、0.3%纯欧德产品的配制步骤：,纯欧德（TwinOxide）的应用-投加装置,TwinOxide产品的优势-与传统消毒剂比较,纯欧德(TwinOxide) 与其他含氯制剂相比的优势, 高纯度： 含0.3%的ClO2+的纯度在99.9%以上； 无有害残留： 当纯欧德溶液加入到水中完成消毒过程后，残留物仅为微量的硫酸钠(Na2SO4)和氯化钠(NaCl)等可食用盐 有效期长： 激活后有效期能达到30-60天； 低腐蚀性： 对不锈钢的腐蚀程度极小 持续性消毒： 对水消毒时，在水中72小时持续消毒；, 广谱消毒： 快速、全广谱杀菌，无抗药性； 去除藻类： 高效杀灭原核生物-藻类 去生物膜强： 去除管道内壁污渍 宽pH值范围灭菌： 在pH4-10有效灭菌 存储与运输： 独立包装的粉剂，容易储藏和运输、操作安全简单,不同消毒剂的消毒副产物比较,三卤甲烷 (THMs) 卤乙酸 氰化物（haloacetonitriles） 酮类（haloketones） 氯醛 (trichloroacetaldehyde) 三氯硝基甲 (trichloronitromethane),氯硝基甲 (trichloronitromethane) 氯化氰（cyanogen chloride） 氯酸盐 氯胺 X诱变剂 (MX),溴酸盐 乙醛 酮 酮酸（ketoacids）,羧基酸（carboxylic acids） 三溴甲烷（bromoform）,四、新型消毒剂纯欧德（TwinOxide）的应用,纯欧德（TwinOxide）的应用-使用的浓度,接触时间（t） 消毒剂浓度（C） 水温 微生物数量 微生物