第1章 二氧化氯消毒剂和处理剂 1
1.1水消毒 1
1.1.1水消毒剂 1
1.1.2液氯消毒 2
1.1.3臭氧消毒 3
1.1.4紫外线消毒 4
1.1.5氯胺消毒 5
1.1.6二氧化氯消毒 5
1.2二氧化氯的历史 6
1.3二氧化氯化学 7
1.3.1二氧化氯的一般化学性质 7
1.3.2 ClO2与无机物反应 8
1.3.3 ClO2与有机物反应 8
1.4二氧化氯的优良性能 9
1.4.1液氯氯化形成CHCl3等有机卤代物 9
1.4.2二氧化氯消毒几乎不形成CHCl3 9
1.4.3二氧化氯具有良好的杀菌效果 10
1.4.4二氧化氯对水中病毒、隐孢子虫、贾第虫和藻类等的优良灭活效果 10
1.4.5二氧化氯及其消毒水的致突变性 11
1.4.6 ClO2、ClO2.和ClO3的一般毒性 12
1.4.7二氧化氯对水中无机和有机污染物的去除效果 13
1.5二氧化氯发生技术 14
1.5.1亚氯酸钠法制备二氧化氯 14
1.5.2氯酸盐法制备二氧化氯 15
1.6二氧化氯消毒液 15
1.6.1所谓“稳定性二氧化氯”溶液的实质 15
1.6.2二氧化氯消毒液和固体制剂 16
1.7二氧化氯分析技术 16
1.7.1水和空气中的二氧化氯 16
1.7.2水中ClO2等氯氧化物的常量分析方法 18
1.7.3流动注射分析及其联用技术测定水中ClO2、Cl2、ClO2和ClO3.191.7.4水中低含量ClO2、 ClO2 、 ClO3和BrO3的测定技术 19
1.7.5空气中二氧化氯的测定技术 20
1.8二氧化氯正在被认可 20
第2章 二氧化氯的化学原理 22
2.1二氧化氯的物理性质 22
2.1.1 ClO2的物理性质 22
2.1.2二氧化氯的分子结构 23
2.1.3 ClO2的蒸气压、溶解度和密度 24
2.2二氧化氯的化学性质 26
2.2.1 ClO2与无机物的反应 27
2.2.2 ClO2与有机化合物的反应 32
2.3水中ClO2与无机和有机化合物的反应速率常数 44
2.3.1反应速率定律 44
2.3.2反应速率常数的测量方法 45
2.3.3水中ClO2与无机和有机化合物反应涉及的概念 47
2.3.4无机物消耗ClO2的反应速率常数分析 50
2.3.5有机化合物消耗ClO2的反应速率常数分析 52
2.3.6无机和有机化合物与ClO2的反应小结 54
2.4 ClO2氧化取代酚的定量构效关系QSAR 55
2.4.1定量构效关系QSAR 55
2.4.2 ClO2氧化取代酚的QSAR研究中的方法 57
2.4.3 ClO2氧化取代酚的QSAR中的预测变量及其相关性 59
2.4.4 QSAR应用实例 65
2.4.5 ClO2与酚类化合物反应的QSAR小结 65
2.5 ClO2氧化取代酚的QSAR中的其他方法 66
2.5.1计算方法 66
2.5.2主成分及相关分析 67
2.5.3 24种取代酚的QSAR模型的重新检验 68
2.5.4 ClO2氧化取代酚反应速率常数的聚类分析 69
2.6二氧化氯与苯酚的单电子转移反应理论 71
2.6.1计算方法 71
2.6.2从头算量化剖析结果 71
2.7二氧化氯的光化学反应性能 73
2.7.1二氧化氯的热反应性 74
2.7.2二氧化氯的光反应性 74
第3章 二氧化氯的优良性能 77
3.1二氧化氯对氯仿形成的影响 77
3.1.1测量方法 77
3.1.2 ClO2对CHCl3形成的影响 77
3.1.3 ClO2杀菌效果 79
3.1.4 ClO2对模拟化合物形成CHCl3的影响 79
3.1.5二氧化氯的独特性质 80
3.2二氧化氯和氯混合消毒剂对氯仿形成的影响 82
3.2.1模拟水样和CHCl3测量方法 82
3.2.2 ClO2 /Cl2混合消毒剂对CHCl3生成的影响 84
3.2.3低浓度ClO2 /Cl2混合消毒剂对CHCl3和ClO2-形成的影响 86
3.2.4 ClO2 、 Cl2以及ClO2 /Cl2混合消毒剂形成CHCl3的反应历程 88
3.3二氧化氯对水中无机污染物的去除效果 91
3.3.1工艺流程和投ClO2方式 91
3.3.2 ClO2对Fe2 +的去除效果 91
3.3.3 ClO2对Mn 2+的去除效果 92
3.3.4 ClO2对硫化物的去除效果 93
3.3.5 ClO2对氰化物（CN-）的去除效果 94
3.3.6 ClO2对不同浓度Fe2+，Mn2+，S2-和CN-的去除效果 94
3.3.7 ClO2与水中无机还原性离子的反应 95
3.4二氧化氯对水中酚类化合物的去除效果 96
3.4.1处理工艺和方法 96
3.4.2 ClO2对苯酚的处理效果及其形成氯代酚的影响 97
3.4.3不同投ClO2点对苯酚去除效果的影响 98
3.4.4 ClO2对其他酚类化合物的去除效果 98
3.5二氧化氯对甲硫醇的去除效果 100
3.5.1研究方法 101
3.5.2二氧化氯对甲硫醇的去除效果 102
3.5.3二氧化氯在常规水处理工艺中对甲硫醇的去除效果 102
3.5.4小结 103
3.6二氧化氯对多环芳烃污染物的去除效果 103
3.6.1主要仪器和试剂 103
3.6.2 ClO2对多环芳烃的去除效果 104
3.6.3 ClO2和Cl2对蒽和萘的去除效果比较 106
3.6.4讨论 107
3.6.5小结 110
3.7二氧化氯对水中苯胺类污染物的去除效果 110
3.7.1主要仪器和方法 110
3.7.2二氧化氯对水中苯胺、对甲苯胺和对氯苯胺的去除效果 110
3.7.3二氧化氯处理苯胺废水可行性 111
3.8 ClO2对联苯胺类物质的去除效能 111
3.8.1仪器及试剂 111
3.8.2 pH值对联苯胺和COD去除率的影响 111
3.8.3 ClO2投量对联苯胺和COD去除率的影响 112
3.8.4联苯胺初始浓度对联苯胺和COD去除率的影响 113
3.8.5反应时间对联苯胺和COD去除率的影响 113
3.8.6小结 113
3.9二氧化氯对水中细菌的灭菌效果 114
3.9.1研究方法 114
3.9.2二氧化氯对细菌的灭菌效果 114
3.9.3其他因素对杀菌效果的影响 118
3.10二氧化氯对水中病毒、藻类和浮游动物的灭活效果 120
3.10.1微生物灭活方法 120
3.10.2 ClO2对病毒的灭活效果 120
3.10.3 ClO2对水中藻类和浮游动物的杀灭效果 123
3.10.4对病毒灭活机理的探讨 124
3.11二氧化氯对乙肝病毒的灭活效果 125
3.11.1乙肝病毒灭活判断方法 125
3.11.2二氧化氯对乙肝病毒的灭活效果 126
3.12二氧化氯对水中流感病毒的消毒效果 129
3.12.1灭活病毒方法和步骤 129
3.12.2二氧化氯灭活水中流感病毒的效果 129
3.13二氧化氯灭活隐孢子虫卵囊 131
3.13.1体外脱囊法研究ClO2对隐孢虫卵囊的灭活效果 131
3.13.2荧光染色法研究ClO2对水中隐孢子虫卵囊的杀灭效果 139
3.14二氧化氯灭活水中贾第鞭毛虫孢囊效果 144
3.14.1仪器和试剂 144
3.14.2研究方法 145
3.14.3二氧化氯灭活贾第虫影响因素 145
3.14.4二氧化氯与其他消毒剂灭活贾第虫效果比较 147
3.15二氧化氯对水中微囊藻毒素的去除特性 148
3.15.1材料与方法 148
3.15.2 ClO2对低浓度MCs去除效果研究 150
3.15.3 ClO2去除MCs的动力学 151
3.15.4 ClO2氧化MC-LR和MC-RR的产物特征 152
3.16二氧化氯和液氯消毒饮用水致突变性的比较 154
3.16.1水样富集、GC/ MS测试和Ames试验方法 154
3.16.2二氧化氯和液氯氯化的致突变性 155
3.16.3二氧化氯和液氯对水中有机卤代物形成的影响 158
3.16.4影响饮用水中致突变作用的因素及机理探讨 160
3.16.5说明几个问题 160
3.17饮用水中典型有机卤代物体外致突变性 161
3.17.1受试物和Ames试验 161
3.17.2 8种有机卤代物的Ames试验结果 162
3.17.3有机卤代物致突变机理探讨 162
3.18二氧化氯、亚氯酸盐和氯酸盐水溶液致突变性 164
3.18.1菌株、受试物、Ames试验和微核试验方法 165
3.18.2 ClO2、 NaClO2和 NaClO2水溶液Ames试验 165
3.18.3 ClO2、NaClO2和NaClO3水溶液小鼠微核试验 168
3.19水中二氧化氯及其副产物的一般毒性 170
3.19.1 ClO2、 ClO2和ClO3的毒理学问题 170
3.19.2水中ClO2、 ClO2和ClO3的一般毒性 172
第4章 二氧化氯分析技术 177
4.1二氧化氯分析技术概论 177
4.1.1 ClO2和Cl2有关的化学反应和分析方法 177
4.1.2基本回顾 178
4.1.3 DPD法和碘量法 180
4.1.4流动注射分析及其联用技术测定水中ClO2、Cl2、ClO2和ClO3 181
4.1.5水中低含量ClO2、 ClO2 、 ClO3和BrO3的测定技术 182
4.1.6空气中二氧化氯的测定技术 185
4.2改进的碘量法和DPD法测定水中ClO2、Cl2及其氯氧化物 185
4.2.1连续碘量法测定水中ClO2、Cl2、ClO2-和ClO3- 185
2.2改进的DPD法测定水中低含量ClO2、Cl2和Br2 190
4.3流动注射分析技术测定水中ClO2及其氯氧化物 195
4.3.1流动注射分析技术 195
4.3.2 FIA-UV光度法和FIA-鲁米诺化学发光法测定水中微量ClO2 197
4.3.3 FIA／碘量法／光度法测定水中ClO2、Cl2及其氯氧化物 199
4.3.4 FIA/4-氨基安替比林-苯酚光度法测定水中微量ClO2 201
4.3.5 GD-FIA/铬变酸荧光淬灭光度法测定水中低含量ClO2 203
4.4选择性测定水中ClO2及氯氧化物的掩蔽剂 204
4.4.1草酸、硫代乙酰胺、邻-联甲苯胺和氨基磺酸掩蔽剂 205
4.4.2二甲亚砜是Cl2的优良掩蔽剂之一 206
4.4.3马来酸、甘氨酸和N-叔丁基邻氨甲酰苯甲酸钠掩蔽剂 208
4.4.4氨缓冲液是游离性有效氯最成功的掩蔽剂 208
4.4.5小结 209
4.5吸收光谱法测定水中低浓度ClO2 209
4.5.1吸收光谱法和示差光度法 209
4.5.2甲酚红和酸性靛蓝示差光度法测定水中低含量ClO2 210
4.5.3氯酚红示差光度法测定水中低含量ClO2 214
4.5.4丽丝胺绿B光度法测定水中低浓度ClO2 217
4.5.5丽丝胺绿B／辣根过氧化酶光度法测定饮用水中ClO2和ClO2. 219
4.5.6罗丹明B光度法测定水中低浓度ClO2 222
4.5.7罗丹明S荧光光度法测定水中微量ClO2 224
4.5.8亚甲蓝萃取光度法测定水中低含量ClO2 225
4.6生物化学法和电化学法测定水中ClO2 226
4.6.1生物化学法测定水中低浓度ClO2——酶催化活性黄示差光度法 226
4.6.2电化学法测定饮用水中微量ClO2 227
4.7离子色谱法测定水中ClO2、Cl2及其卤氧化物 230
4.7.1碳酸盐为淋洗液的IC法测定水中微量ClO2、ClO3和BrO3 230
4.7.2硼酸盐为淋洗液的IC法测定水中微量ClO2、ClO3和BrO3 233
4.8非抑制离子色谱法测定空气中ClO2和Cl2 240
4.8.1研究方法 240
4.8.2空气中ClO2和C12的采集和分析测定 241
4.8.3离子色谱条件选择和阴离子对测定ClO2和Cl-的影响 242
4.8.4方法的灵敏度 243
4.8.5实际应用 243
4.8.6小结 243
4.9 4-AAP/HPLC法同时测定水中ClO2和ClO- 244
4.9.1仪器和主要试剂 244
4.9.2分析程序 244
4.9.3方法的准确度、精密度和检出限 245
4.9.4小结 245
4.10 GC/MS法测定水中痕量ClO2 245
4.10.1主要试剂 245
4.10.2 GC/MS分析 245
4.10.3碘和2，6-二烃基苯酚的反应活性 246
4.10.4分析测量程序 247
4.10.5小结 248
4.11纳米银粒-等离子体共振散射法测定水中痕量ClO2 249
4.11.1仪器和主要试剂 249
4.11.2测量条件 249
4.11.3分析流程 250
4.11.4本方法与其他方法比较 251
4.11.5共存离子干扰 251
4.11.6小结 251
4.12空气中ClO2和Cl2的测定方法 251
4.12.1空气中ClO2和Cl2的采样和测量方法 252
4.12.2吸收溶剂的选择 252
4.12.3测定方法 253
4.12.4小结 255
第5章 二氧化氯发生技术 256
5.1亚氯酸钠法制备二氧化氯 256
5.1.1氯氧化法 256
5.1.2酸化法（Acidification） 260
5.1.3过硫酸盐氧化法 261
5.1.4亚氯酸钠／电化学法发生ClO2技术 261
5.1.5亚氯酸钠／乳酸体系形成ClO2 264
5.2氯酸盐法制备二氧化氯 268
5.2.1氯酸盐的物理化学性质 268
5.2.2氯酸盐法制备ClO2 268
5.2.3氯酸盐法发生ClO2的理论基础 269
5.2.4氯酸盐法制备ClO2的类型 270
5.2.5组合工艺或综合系统发生ClO2 273
5.2.6几种生产ClO2的工艺流程 274
5.2.7 HJL法制备二氧化氯 280
5.2.8电解法从HCl制备二氧化氯 282
5.2.9电解法制备二氧化氯 284
5.3二氧化氯消毒液 293
5.3.1 NaCO3 /H2 O2“稳定”的ClO2的型体研究 293
5.3.2二氧化氯消毒液和固体制剂 301
5.3.3一种不需活化、直接使用的二氧化氯消毒液 302
第6章 二氧化氯的应用 305
6.1二氧化氯在饮用水消毒中的监测要求和控制 305
6.1.1 ClO2消毒管理一般现状 305
6.1.2 USEPA饮用水中使用ClO2的20年 306
6.1.3二氧化氯在我国应用中需要注意和解决的问题 308
6.1.4丹佛再生水厂使用二氧化氯的经验 309
6.1.5二氧化氯在宾县水厂的应用 317
6.2使用二氧化氯控制三卤甲烷 329
6.2.1生产规模处理厂 329
6.2.2中间试验工厂 330
6.2.3最优化阶段 331
6.2.4长期性评价 332
6.2.5生产规模的实现 333
6.3二氧化氯和氯：预氧化剂用于饮用水厂杀藻类 335
6.3.1藻类及其氧化程序 336
6.3.2氯为预氧化剂 337
6.3.3二氧化氯为预氧化剂 339
6.3.4藻类悬浮液中三卤甲烷的形成 340
6.3.5两种氧化剂的效率比较 341
6.3.6在兰特水司应用ClO2作预氧化剂的实施 341
6.4二氧化氯对直流式冷却系统的防污塞处理 342
6.4.1冷却系统及其存在的问题 343
6.4.2生物玷污过程的研究方法 346
6.4.3已被生物污染的系统的清除方法 347
6.4.4二氧化氯控制生物污染 347
6.5二氧化氯在煤气废水处理中的应用 351
6.5.1煤气厂概况 351
6.5.2 ClO2对煤气废水处理的可行性研究 352
6.6二氧化氯在石油污染地下水治理中的应用 355
6.6.1研究区及治理工程概况 355
6.6.2二氧化氯去除石油污染物的可行性研究 356
6.6.3工程应用 357
6.7二氧化氯处理医院污水 357
6.7.1 ClO2消毒剂鉴定和研究方法 358
6.7.2 ClO2对“消毒剂鉴定”规定细菌的灭菌效果 358
6.7.3 ClO2对医院污水的灭菌效果 359
6.7.4 ClO2对医院污水中细菌的灭菌效果 359
6.7.5 ClO2和O3对医院污水中细菌的灭菌效果比较 360
6.7.6 ClO2对医院污水中有机物的处理效果 360
6.7.7影响处理效果的因素 362
6.7.8 ClO2处理医院污水的工程运行参数及运行费用估算 363
6.8二氧化氯处理印染废水 363
6.8.1 ClO2处理染料废水的可行性分析 364
6.8.2混凝／二氧化氯组合法处理印染废水 367
6.9二氧化氯用于杀灭成熟斑贻贝 369
6.9.1贻贝的收集 371
6.9.2试验系统 371
6.9.3化学分析 373
6.9.4统计分析 374
6.9.5一次性接触对成熟斑贻贝的杀灭效果 374
6.9.6间歇式接触对成熟斑贻贝的杀灭效果 375
6.9.7连续式接触对成熟斑贻贝的杀灭效果 376
6.9.8 ClO2和NaOCl的成本比较 379
6.10饮用水ClO2消毒中半挥发性有机副产物的检测 379
6.10.1 ClO2处理和水样制备 380
6.10.2 2-叔丁基马来酸酐的合成 381
6.10.3多光谱分析技术 382
6.10.4多光谱鉴定分析 383
6.11饮用水消毒中亚氯酸根离子和氯酸根离子的检测 389
6.11.1水样及其保存 390
6.11.2 ClO2和ClO3的测定 390
6.11.3 ClO2和ClO3分析的质量控制及消毒系统数据 390
6.11.4饮用水厂消毒系统 391
6.11.5各消毒系统中ClO2和ClO3分析 394
6.12二氧化氯在注水采油中的应用 398
6.12.1二氧化氯在注水采油中的应用 399
6.12.2 ClO2的作用机理探讨 400
6.13二氧化氯处理高浓度含氰废水 401
6.13.1 pH值对二氧化氯除氰效果的影响 401
6.13.2二氧化氯处理含氰废水的工程实例 402
6.13.3处理结果 403
6.14二氧化氯在水产养殖中的应用 403
6.14.1 ClO2在水产养殖中的作用 404
6.14.2 ClO2在水产动物疾病防治中的具体应用 405
6.15 二氧化氯在医疗上的应用 406
6.15.1在临床医疗中的应用 406
6.15.2防止皮肤组织红肿 408
6.15.3 ClO2在医院其他方面的应用 409
6.16二氧化氯在卫生防疫上的应用 409
6.16.1 ClO2在野战医院防疫中的应用 410
6.16.2 ClO2在甲型H1N1感染监护病房室内空气消毒中的应用 410
6.16.3 ClO2在禽流感流行时的防疫灭疫中的应用 411
6.16.4在我国SARS“非典”时的应用 412
6.17二氧化氯在农业种植土壤消毒上的应用 412
6.17.1植物病害与土壤病菌 413
6.17.2杀菌剂的作用及其使用方法 413
6.17.3应用实例 413
6.17.4小结 414
参考文献 415