水處理消毒方法及方案-紫外線消毒器殺菌

    飲用水（自來水），在中國已有一百多年的歷史，上海1883年，天津1898年就有了自來水，現在各農村城鎮也開始普及自來水。

    我國飲用水消毒大多數采用氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒等各種消毒技術，近20年以來,紫外線消毒技術發展很快。該技術能夠滿足工業和水處理行業的節能降耗的要求,、低成本,對環境無害。隨著紫外線消毒技術在水廠中廣泛的應用,*每天有超過三十億升水的處理量,這證明了紫外線技術已經不再是一種“新興”技術相應的紫外線標準的制定和新型紫外線反應器設計的認證標準都表明該技術將轉變為主流應用技術。在過去20年,紫外線消毒設備實現了兩位數的銷售增長,*紫外線消毒產品總的年銷售額很快將超過40億人民幣（約5.5億美元）紫外線消毒器；

以下幾種水處理消毒技術及原理：

1 液氯消毒

液氯消毒是我國傳統的飲水消毒方法，已有很長的應用歷史。

1.1 消毒原理

液氨進入水中發生如下反應：C1，+H，O一一H一+Cl一+HCIO次氯酸由于粒度適中（分子量小）以及不帶電荷（中性），滲入細菌細胞壁破壞酶系統比較容易，故殺菌效率高。

1.2 設備優點

液氯消毒設備主要由氯瓶、加氯機、抽吸器等組成。其特點是系統復雜、操作繁雜，適用于大型給水工程消毒，這樣才能顯示出其消毒成本便宜、加量準確的優點。同時，婭要產生CHCI，致癌物。

2 紫外線消毒　

   紫外線位于Ｘ射線和可見光之間，實驗證實波長200nm~295nm之間的紫外線具有殺菌作用，其中以波長260nm附近的紫外線殺菌作用zui強。

2.1 消毒原理

   它的消毒原理其實是一個光化學過程：當微生物體受到紫外線照射時，會吸收紫外線的能量，從而引起ＤＮＡ的損傷并阻止了ＤＮＡ的復制；另一方面，在紫外線的照射下可以產　生自由基引起光電離，造成微生物不能復制繁殖，就會自然死亡或被人體免疫系統消滅，不會對人體造成危害，從而達到消毒的目的。　

2.2 優點　

    紫外線消毒技術具有較高的殺菌效率，運行安全可靠。紫外線消毒對細菌和病毒等具有較高的滅活效率并且由于不投加任何化學藥劑，因此它不會對水體和周圍環境產生二次污染。　

    不產生有毒有害副產物，紫外線消毒不改變有機物的特性，并且由于不投加化學藥劑，不會產生對人體有害的副產物，并且不會增加損害管網水生物穩定性的副產物。

    能降低臭味和降解微量有機物，紫外線對水中多種微量有機物具有一定的降解能力，并且能夠降低水的臭味。　

    占地面積小，運行維護簡單、費用低。紫外線消毒運行維護簡單，運行成本低，其性能價格比具有很大優勢。　

    消毒效果受水溫和ｐＨ影響小。　

2.3 紫外線消毒技術前景

目前紫外線在飲用水消毒、再生回用水消毒、生活污水、工業廢水等的消毒處理中得到了一定的應用，盡管紫外線消毒技術存在無持久殺菌能力、利用紫外線消毒時，水的色度和濁度低，水深不超過12cIn、細菌光修復問題及燈管的使用壽命等問題，但是相信隨著人們對紫外線消毒技術研究的不斷深人，殺菌效率更高的中壓燈、脈沖燈的出現，燈管使用壽命的延長以及對紫外線消毒系統設計研究的深人，紫外線消毒裝置產品的商業化、國產化，綠色環保的紫外線消毒技術在我國飲用水消毒中將具有良好的應用前景。

3 臭氯消毒

3.1 消毒原理

    臭氧（Ozone，O，）和氧氣（O，）是同一種元素組成的單質，分子中所含氧原子數比氧氣多一個，是一種淡藍色帶魚腥氣味的氣體。常溫常壓下是一種不穩定的、具有強烈刺激氣味的氣體。03=02+【O】

3.2 優點

飲用水用臭氧進行消毒，因臭氧的殺菌和滅病毒的速度，比其他消毒劑的殺菌快得多，殺菌微生物的效果臭氧為氯的600～3000倍。用臭氧處理過的水，產生的有害物極少，且能增加水中溶解氧，能夠脫色除臭，抑制和殺滅水中藻類，也能氧化或分解水中的鐵、錳、色素、懸浮微粒、有機農藥和洗滌劑等，從而，用臭氧處理過的水，無色無臭，口感好，能有效改善飲用水的品質。

因此目前發達國家不但飲用水用臭氧進行消毒，而且在飲料用水、食品加工用水、集中空調冷卻用水、游泳池用水和淡水、海水養殖行業等凈化也均廣泛應用臭氧法進行處理，近年來經濟發達較快的發展中國家，也已開始大量使用臭氧作為消毒劑。

4 次氯酸鈉消毒　

4.1 作用機理

    次氯酸鈉的滅菌原理主要是通過它的水解形成次氯酸，次氯酸再進一步分解形成新生態氧，新生態氧的*氧化性使菌體和病毒的蛋白質變性，從而使病原微生物致死，次氯酸在殺菌、殺病毒過程中，不僅可作用于細胞壁、病毒外殼，而且因次氯酸分子小，不帶電荷，可滲透人菌（病毒）體內與菌（病毒）體蛋白、核酸、和酶等發生氧化反應，從而殺死病原微生物。　

4.2 優點

次氯酸鈉消毒液體以次氯酸鈉發生器為*。因為，它出的次氯酸鈉液體比較穩定、單一，也容易保存，不含制氯廠出品的那些復雜甚至有害的成分。

由于次氯酸鈉發生器所的消毒液中不象氯氣、二氧化氯等消毒劑在水中產生游離分子氯，所以。一般難以形成因存在分子氯而發生氯代化合反應，生成不利于人體健康的有毒有害物質。并且次氯酸鈉也不會象氯氣同水反應會zui后形成鹽酸那樣，對金屬管道構成嚴重腐蝕。

    就運行成本而言，采用次氯酸鈉消毒的運行成本費用是很低的，僅比氯氣高一些。

4.3 要求    

    目前國內市場上采用的發生器，主要由于整流電源、電解槽、溶鹽槽等部分組成。設計時，整體設備町安置在同一間房內，但要特別注意，陰極室電解產生的氧氣必須用管道接出室外，以免室內氫氣濃度太高時發生爆炸事件。發生器整體設備簡單，操作方便，有連續和間歇2種規格，易開易停，運行時只需單人管理即可。但是，由于次氯酸鈉發生器本身消毒能力弱，再加上電解過程中H，不斷逸出，安全防護要求很高。

5 電解法CIO發生器

5.1 消毒原理

    是電解法CIO，發生器通過電解食鹽水產生CIO，消毒氣體，是目前國內生活飲用水消毒中應用zui為普遍的消毒設備。該設備和NaCIO發生器類似，主要由于整流電源、電解槽、溶鹽槽等部分組成，不同的是電解槽陰陽兩室由隔膜隔開，鹽液從陽極室進入。廢液從陰極事逸流排出，陽極室產生H，，陰極室產生CIO伢、H，O、CI，等復合氣體，通過水力抽吸器抽人待消毒水中，消毒能力遠好于NaCIO，但由于電解法氣體中含有Cl，，不可避免產生CHCI的可能性。

5.2 設備優點

    設備特點及運行安全電解法C10，發生器結構簡單，消毒效果好，操作方便，占地面積省，適用于小型給水所生活飲用水消毒。

6 化學法CIO發生器

6.1 消毒原理

采用氯氣（或液氯）同亞氯酸鈉混合反應：2NaCl02+C1222C102+2NaCI或硫酸與氯酸鈉混合反應：2NaCloj+2NaClO+2H，S0，一2C10，+C1+2H，O+2Na．，SO,該設備主要由原料貯存供應系統、反應系統、吸收系統組成。

6.2 設備優點

出來的消毒氣體中的C10，含量遠遠高于電解法出來的消毒氣體中的CIO，含量。結構簡單，成本及運行費用比電解法C10，發生器低。

    不產生三鹵甲烷等氯化有機化合物，除臭脫色，殺菌滅病毒迅速，不受pH值影響。二氧化氯是新一代安全、廣普殺菌的理想消毒劑，也是一種價廉物美的取代氯化飲水消毒不可替代的產品，二氧化氯在飲水消毒的推廣將為提高人類物質生活水平作出重大貢獻。

7各種消毒技術的優缺點及其適用條件

8 結語　

從消毒設備的發展趨勢上看，選擇一種更好的無毒無污染的方式更為理想化，但每一種消毒劑不可能沒有利弊。

從使用上說，液氯消毒操作簡單，消毒效果好，使用歷史比較長，技術比較成熟，但液氯在使用過程中有一定風險，在運輸、使用過程中都有泄漏的風險，一旦泄漏，后果十分嚴重，一個液氯罐可以造成幾萬人的傷亡。

從消毒能力上講，臭氧和次氯酸鈉都很好，但臭氧稍比次氯酸鈉滅菌更快速一些，水質方面也沒有太多的異味物質生成，不過作為液體的次氯酸鈉又比臭氧更好管理一些，水質也能夠充分保障達標。就設備所占空間大小來說兩者都相差無幾，只是次氯酸鈉發生器比臭氧發生器多需要1m2~3m2存食鹽的地方。　

紫外線消毒不會產生消毒副產物，操作簡單、安全，是今后可能取代傳統的化學消毒法并且具有廣闊的應用前景的一種綠色環保的消毒方法。

但紫外線消毒由于使用時間較短，在應用上也有很多限制因素，從投資到設備使用來考慮，次氯酸鈉發生器消毒就比臭氧更具有優勢，投資較臭氧少得多，僅是臭氧的１／５，設備運行更加穩定；運行成本方面，次氯酸鈉發生器耗電少，維修也方便，也更具有優勢。