–диоксид хлора – на стадии предварительной обработки забираемой воды окисляет коллоидные вещества, улучшая процесс коагуляции. Кроме того, реагент может приводить к окислению железа, марганца, удалению запахов, снижения цветности.

Окисление железа и марганца:

Диоксид хлора эффективноокисляет марганец (II) до марганца (IV) с выпадением в осадок оксида марганца. Поскольку хлорит-анион также реагирует с Mn (II), то вся реакция может быть представлена следующим образом:

2ClO2 + 5Mn2+ + 6H2O -> 5MnO2 + 12H+ + 2Cl-

Реакция протекает быстро и интенсивно, уже через 5 минут более 99% оксида марганца может быть удалено фильтрованием. Этой реакции способствует скорее слабощелочная, чем кислая среда.

Для окисления 1 мг марганца необходимо 2,5 мг диоксида хлора при рН>7.

Диоксид хлора легко окисляет железо (II) в железо (III) с выпадением в осадок гидроксида железа (III). Поскольку хлорит-анион также легко взаимодействует с Fe (II), то вся реакция может быть записана следующим образом:

ClO2 + 5Fe2+ + 13H2O -> 5Fe(ОH)3 + Cl- + 11H+

Далее образующийся осадок удаляют методом фильтрования. Этой реакции также способствует нейтральная и слабощелочная среда.

Для окисления 1 мг железа необходимо 1,3 мг диоксида хлора при рН>5.

Окисление сульфидов (сероводорода):

Диоксид хлора эффективен в очистке от сульфидов (сероводорода). Сульфиды могут встречаться в любой водной системе. В питьевой воде сульфиды значительно ухудшаю органолептические свойства воды (запах, вкус). Источниками сульфидов (сероводорода) в питьевой воде являются восстановительные процессы, протекающие при бактериальном разложении и биохимическом окислении органических веществ естественного происхождения.

В сточных водах присутствие сульфидов приводит к коррозии и износу оборудования. Предприятия пищевой, химической, металлургической промышленности, производство сульфатной целлюлозы.

Реакция протекает при малых дозах в интервале рН = 6,8-8,5. В ходе реакции идет образование взвеси коллоидной серы.

2ClO2 + S2- -> SO42- + 2Cl-

Для мгновенного окисления 1 мг сероводорода требуется 5,2 мгдиоксида хлора.

Для очистки воды от серы, полученной в результате химической реакции, требуется дальнейшая коагуляция и фильтрование. Для удаления неприятного запаха после хлорирования рекомендуется фильтрование через фильтры с активированным углем.

Помимо всего прочего диоксид хлора эффективен в селективном окислении органических сульфидов до сульфоксидов. Сульфоксиды находят широкое применение в качестве флотореагентов, экстрагентовредких металлов, селективных растворителей и физиологически активных веществ.

Окисление азотосодержащих соединений:

Диоксид хлора не реагирует с аммиаком, но окисляет нитрит в нитрат.

Окисление фенольных соединений:

Способность диоксида хлора окислять органические соединения используется в водоподготовке для устранения запахов, вызванных присутствием органических соединений и продуктов их трансформации.

Фенольные соединения легко вступают в реакцию с диоксидом хлора, когда они присутствуют как феноксид-анионы (т.е., как депротонированное соединение). Так какдепротонированное соединение часто реагирует легче, то скорость реакции в значительной степени зависит от увеличения значений pH, т.е., чем выше значение рН, тем выше скорость реакции. Эта реактивность диоксида хлора по отношению к фенолам позволяет улучшать органолептические свойства воды, в отличие от хлорирования, сопровождающегося образованием хлорфенолов, придающим воде специфический запах.