二氧化氯是消毒剂中最理想的消毒剂。它具有广谱、高效、无毒、用量小、药效长等特点。其杀菌能力为其它氯系杀菌消毒剂的2 — 5倍。是其它杀菌消毒剂的3-17倍。被世界卫生组织（WHO）认定的最高级（AI级）消毒剂。因为二氧化氯是一种氧化剂而不是氯化剂，与氯气相比，它的氧化能力是氯气的2.63倍，其杀菌能力远高于2.6倍。如杀灭水中99%的细菌，ClO2为0.5PPm，Cl2则为7PPm。另外，二氧化氯对水中病毒的抑制能力比氯高3倍，比O3高2倍。特别是当水中细菌和病毒含量较高时，二氧化氯的杀灭率比氯高10倍，比次氯酸钠（NaClO）高2倍。0.25PPm ClO2的可杀死囊虫，0.5PPm ClO2的可以防止小型甲壳动物在水中繁殖，抑制水中藻类生物的繁殖，如果用Cl2则需7PPm。二氧化氯的杀菌能力随季节和温度的变化也有差异，温度越高，二氧化氯的杀菌能力越强，试验证实，0.25PPm的ClO2在5 ℃时，110秒内可杀死99%的细菌，10℃时为41秒，30℃时为26秒。这一点使得二氧化氯更加适合作为冷却循环水的杀生剂。但二氧化氯极不稳定，虽有稳定性二氧化氯消毒液成品，但浓度过低，制成费用及运输费用高，使用时需现场活化，其活化率大打折扣，最好方案是使用二氧化氯发生器在使用地点现场发生。
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