20世紀(jì)40年代，歐洲一些國(guó)家發(fā)現(xiàn)CIO2用于水的消毒有很好的效果，但因制造復(fù)雜，價(jià)格較貴，一直未受到重視。近年來(lái)，國(guó)外在避免氯消毒所引起的有害作用而尋找新的消毒劑時(shí)，對(duì)CIO2的研究和應(yīng)用日益增多。由于CIO2不會(huì)與有機(jī)物反映而生成三氯甲烷，所以在飲用水處理中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。二氧化氯消毒的安全性被世界衛(wèi)生組織（WHO）列為A1級(jí)，被認(rèn)定為氯系消毒劑最理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。目前，美國(guó)和歐洲已有上千家水廠采用二氧化氯消毒，我國(guó)近兩年采用二氧化氯消毒的水廠也逐漸增多。
目前，在歐洲主要城市已把臭氧作為深度凈化飲用水的一種主要手段。20世紀(jì)70年代初以來(lái)，許多國(guó)家還對(duì)臭氧應(yīng)用于城市污水、工業(yè)廢水、循環(huán)冷卻水處理進(jìn)行了研究，并有很多成功的例子。在我國(guó)，臭氧消毒總的來(lái)說(shuō)是處在起步階段，尤其是水廠凈水處理工藝，但在區(qū)域供水工程中，臭氧消毒得到了一定的應(yīng)用，積累了一些經(jīng)驗(yàn)。
二氧化氯的制備方法
由于二氧化氯水溶液易揮發(fā)，對(duì)壓力、溫度和光線敏感，所以不能壓縮進(jìn)行液化儲(chǔ)存和運(yùn)輸，只能在使用時(shí)現(xiàn)場(chǎng)制備，立即使用。二氧化氯的制備方法有電解食鹽法、化學(xué)反應(yīng)法、離子交換法等。其中電解法和化學(xué)法在生產(chǎn)上應(yīng)用較多。
臭氧的制備方法
由于O3在空氣中會(huì)慢慢自行分解為O2，不易儲(chǔ)存，因此O3應(yīng)根據(jù)需要就地生產(chǎn)。目前生產(chǎn)臭氧的方法有：空氣放電法、電解法、紫外線照射法、放射化學(xué)法，其中較常用的是空氣放電法和電解法。
二氧化氯和臭氧消毒模式的選擇
現(xiàn)有水廠擴(kuò)戶、聯(lián)村水廠選擇復(fù)合二氧化氯消毒模式
由于O3在水中很不穩(wěn)定，易分解成O2，如果在水廠使用臭氧消毒，經(jīng)過(guò)清水池的停留后，水中的剩余O3已完全分解，管網(wǎng)中的消毒就無(wú)從保障了。因此水廠供水若使用臭氧消毒還需與其他消毒劑一起配合使用，以維持管網(wǎng)中的持續(xù)消毒能力。
CIO2比O3具有更高的穩(wěn)定性，CIO2的殘余量能在管網(wǎng)中持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，因此對(duì)于供水管網(wǎng)比較長(zhǎng)、管理?xiàng)l件好的現(xiàn)有水廠擴(kuò)戶及聯(lián)村水廠，采用二氧化氯消毒模式，并且選用鹽酸與氯酸鈉做反應(yīng)劑的復(fù)合發(fā)生器。
選擇復(fù)合二氧化氯發(fā)生器的一個(gè)重要原因是：復(fù)合二氧化氯發(fā)生器生成含有CIO2、CL2的混合氣體，在對(duì)不同COD含量的水樣進(jìn)行消毒試驗(yàn)時(shí)，均未檢出三氯甲烷，這說(shuō)明在消毒工藝中配合使用CIO2和CL2，既可抑制三氯甲烷的形成，又可降低CIO2的使用量，降低消毒成本。
單村供水選擇膜電解法臭氧消毒模式
由于二氧化氯消毒所需原材料的特殊性及制備過(guò)程的嚴(yán)格性，考慮單村供水的綜合管理水平，單村供水工程采用臭氧消毒比二氧化氯消毒更有可操作性。
單村供水的水源井距離用戶末端比較近，消毒后的水很快輸送到用戶，飲用水流通周轉(zhuǎn)快，因此單村供水對(duì)持續(xù)性消毒要求不是很高。有根據(jù)目前通州區(qū)的地下水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，飲用水水源地四系開(kāi)采層PH值在8.5-9.0之間且不含溴離子，使用臭氧消毒不會(huì)產(chǎn)生溴仿和其他溴化消毒副產(chǎn)物。因此，通州區(qū)單村供水工程采用管理簡(jiǎn)便、安全性高的膜電解法臭氧消毒模式。
選擇膜電解法臭氧發(fā)生器除考慮安全因素外，水處理成本也是重要的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)測(cè)算，利用空氣放電法、電解法2種方法制取O3，其生產(chǎn)成本分別約為16.0元/kg和12.0元/kg，若按投加量5mg/L計(jì)，水的處理成本分別為0.08元/m3和0.06元/m3。經(jīng)科學(xué)界的鑒定和業(yè)界的驗(yàn)證，膜電解法臭氧發(fā)生技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)將成為臭氧技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主流。
