二氧化氯问世以来，已经先后被用于纸张和纤维漂白、饮用水消毒、食品加工、肉类水果蔬菜和水产品灭菌与保鲜、工业冷却水和废水处理、食品包装纸消毒和漂白、注水采油和油井解堵、临床医疗中的消毒灭菌、卫生防疫消毒、油脂脱色及面粉和大米加工中的漂白和杀菌、水产养殖中的水体养殖消毒和防病治病以及水厂杀藻和控制生物污染和管道淤塞等诸多方面。一、二氧化氯在引用水消毒中的应用 美国环境保护局进行过几项使用二氧化氯消毒水和废水的研究，实验证明二氧化氯是一种比氯更有效的杀病毒剂和杀细菌剂，而且在广泛的pH范围内有效，成为大家喜欢使用的消毒剂。认真控制二氧化氯消毒可减少形成氯代物的潜力。
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二、使用二氧化氯控制三氯甲烷 二氧化氯在水处理中的应用，是多年来已被接受的一项事实，它曾经是减少水源疾病的重要因素之一。但是三卤甲烷的发现及其危及健康的作用却提出了一个氯化和安全问题，认为在保护饮用水免遭疾病传染时也能产生致癌性的副产物。这种关注导致了对“国家临时初级饮用水章程”的修改，以便控制饮用水中三卤甲烷的浓度。 八十年代初，美国印第安纳州埃文斯维尔供排水公司和美国环境保护局（USEPA）发起了使用二氧化氯的评价研究，结果表明二氧化氯对减少三卤甲烷是非常有效的，二氧化氯的效果促成了美国很多供排水公司把预消毒剂从氯气改变为二氧化氯。三、二氧化氯和氯：预氧化剂用于饮用水厂杀灭藻类 与水净化和水质问题相关的藻类已引起人们的强烈关注。这些问题概括如下： 1、藻类和胞外产物干扰物理/化学水净化工艺； 2、藻类通过净化系统造成令人难以接受的水质产生； 藻类不仅产生影响神经系统的肝毒素有害于消费者的健康，而且产生藻类产物还能作为三卤甲烷的前驱物质和微生物及其异样生物的养料来源。 自20世纪70年代中期，南非弗里尼欣市兰特水司比较了二氧化氯和氯气作为原水的预氧化剂和杀藻剂的效果，并且进行了下列研究： ①不同种藻类对两种氧化剂的敏感性； ②藻类浓度对氧化效率的影响； ③氧化剂浓度和接触时间对藻类存活率的影响。 研究结果表明：在氯需要的1/3接触时间内，二氧化氯的效率是氯的2－10倍。用二氧化氯作预氧化剂时没有三卤甲烷的形成，但是用氯氧化含藻悬浮液在接触2h内形成三卤甲烷达35μg/L。从这项研究中可明显地得出：二氧化氯是这两种消毒中使用较佳者。四、二氧化氯对直流式冷却系统的防污塞处理 微生物污染是指在处理系统地表面产生不期望地生物粘泥沉积。生物粘泥主要由生物膜组成，其中的微生物包埋于由它们自身组成的聚合基质中，形成复杂的粘泥沉积物。在工业环境中产生的生物粘泥，常常包含有生物膜，以及和它们有密切关系的无机颗粒、腐蚀产物和较大的污染微生物。 意大利学者毕来梯（Belluati）等用二氧化氯处理直流式冷却系统中的微生物污染取得了积极成果，研究证明二氧化氯在0.05-0.25mg/L的投加浓度下就能有效地控制生物污染地发生。
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