關鍵詞:二氧化氯；臭氧；消毒；飲用水處理
1 二氧化氯（ClO2）
1.1 二氧化氯的氧化消毒特性。ClO2是較強的氧化劑，氧化水中有機物具有選擇性。①ClO2氧化能力強，其氧化能力是氯的2.5倍，能迅速殺滅水中的病原菌、病毒和藻類（包括芽孢、病毒和蠕蟲等）。②與氯不同， ClO2消毒性能不受pH值影響。這主要是因爲氯消毒靠次氯酸殺菌而二氧化氯則靠自身殺菌。③ClO2不與氨或氯胺反應，在含氨高的水中也可以發揮很好的殺菌作用，而使用氯消毒則會受到很大影響。④ClO2隨水溫升高滅活能力加大，從而彌補了因水溫升高ClO2在水中溶解度的下降。⑤ClO2的殘餘量能在管網中持續很長時間，故對病毒、細菌的滅活效果比臭氧和氯更有效。⑥ClO2具有較強的脫色、去味及除鐵、錳效果。⑦ClO2消毒只是有選擇的與某些有機物進行氧化反應將起降解爲含氧基團爲主的產物。不產生氯化有機物，所需投加量小，約爲氯投加量的40%不受水中氨氮的影響。因此，採用ClO2代替氯消毒，可使水中三氯甲烷生成量減少90%。
1.2 二氧化氯的製備及經濟性比較。ClO2的製備方法有化學反應法、電解食鹽法、離子交換法等。其中化學法和電解法在生產上應用較多。
①化學法。化學反應制取ClO2的方法有：a.鹽酸與亞氯酸鈉反應：5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2+2H2O；b.鹽酸與氯酸鈉反應: NaClO3+2HCl=NaCl+ClO2+H2O；c.液氣混合反應：2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2。
目前，一般談到的化學法制取ClO2指方法a。這種方法生產規模較小，設備簡單，便於實現自動化操作，適於水處理中生產應用;但碰到的問題同樣是NaClO2價格昂貴，且該法ClO2的理論產率只有80%。爲此，有公司研製出使用NaClO2和H2SO4反應制取ClO2的二氧化氯發生器。
②電解法。電解NaCl溶液生產ClO2以食鹽爲原料，採用隔膜電解工藝，在陽極室注入飽和食鹽水，陰極室加入自來水，接通電源後使離子定向遷移，從而在陽極室及中性電極周圍產生ClO2、O3、H2O、Cl2等混合氣體。生產中可以通過降低電解溫度，控制鹽水流量，增加陽極室ClO2含量等方法提高ClO2產率。產生的混合氣體ClO2僅佔10%左右，除了O3、H2O2外，大部分是氯氣。這就無法避免液氯消毒的缺點。同時ClO2含量也難以精確，設備複雜，易損壞部件價格昂貴，運行維護困難。但目前國內仍多用此法。
2 臭氧（O3）
2.1 臭氧的氧化消毒特性。①O3作爲高效的無二次污染的氧化劑，是常用氧化劑中氧化能力最強的（O3>ClO2>Cl2>NH2Cl），其氧化能力是氯的2倍。②O3消毒受pH值、水溫及水中含氨量影響較小，但也有一定的選擇性。③O3去除微生物、水草、藻類等有機物產生的嗅、味，效果良好，脫色能力比Cl2和ClO2更爲有效和迅速。④投加O3能改變小粒徑顆粒表面電荷的性質和大小，使帶電的小顆粒聚集;同時O3氧化溶解性有機物的過程中，還存在“徽絮凝作用”，對提高混凝效果有一定作用。⑤O3消毒效果好，劑量小，作用快，不產生三氯甲烷等有害物質，同時還可使水具有較好的感官指標。⑥O3能將水中不易降解的大分子有機物氯化分解爲小分子有機物，並向水中充氧使水中溶解氧增加，爲後續處理（特別是生物處理）提供了更好的條件。但從經濟上考慮， O3投加量不可能太高，所以氧化並不徹底，如果後續工藝處理不當，也會產生三氯甲烷等有害物質。⑦在水處理過程中，應儘量不要生成新的三氯甲烷物質，因爲三氯甲烷一且形成， O3也很難將其氧化去除。