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(guó)已有一百多年的歷史，上海1883年，天津1898年就有了自來水，現(xiàn)在各農(nóng)村城鎮(zhèn)也開始普及自來水。

    我國(guó)飲用水消毒大多數(shù)采用氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒等各種消毒技術(shù)，近20年以來,紫外線消毒技術(shù)發(fā)展很快。該技術(shù)能夠滿足工業(yè)和水處理行業(yè)的節(jié)能降耗的要求,、低成本,對(duì)環(huán)境無害。隨著紫外線消毒技術(shù)在水廠中廣泛的應(yīng)用,*每天有超過三十億升水的處理量,這證明了紫外線技術(shù)已經(jīng)不再是一種“新興”技術(shù)相應(yīng)的紫外線標(biāo)準(zhǔn)的制定和新型紫外線反應(yīng)器設(shè)計(jì)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)都表明該技術(shù)將轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁鲬?yīng)用技術(shù)。在過去20年,紫外線消毒設(shè)備實(shí)現(xiàn)了兩位數(shù)的銷售增長(zhǎng),*紫外線消毒產(chǎn)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(shù)及原理：

1 液氯消毒

液氯消毒是我國(guó)傳統(tǒng)的飲水消毒方法，已有很長(zhǎng)的應(yīng)用歷史。

1.1 消毒原理

液氨進(jìn)入水中發(fā)生如下反應(yīng)：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(xì)菌細(xì)胞壁破壞酶系統(tǒng)比較容易，故殺菌效率高。

1.2 設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

液氯消毒設(shè)備主要由氯瓶、加氯機(jī)、抽吸器等組成。其特點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)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(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，婭要產(chǎn)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(shí)驗(yàn)證實(shí)波長(zhǎng)200nm~295nm之間的紫外線具有殺菌作用，其中以波長(zhǎng)260nm附近的紫外線殺菌作用zui強(qiáng)。

2.1 消毒原理

   它的消毒原理其實(shí)是一個(gè)光化學(xué)過程：當(dāng)微生物體受到紫外線照射時(shí)，會(huì)吸收紫外線的能量，從而引起ＤＮＡ的損傷并阻止了ＤＮＡ的復(fù)制；另一方面，在紫外線的照射下可以產(chǎn)　生自由基引起光電離，造成微生物不能復(fù)制繁殖，就會(huì)自然死亡或被人體免疫系統(tǒng)消滅，不會(huì)對(duì)人體造成危害，從而達(dá)到消毒的目的。　

2.2 優(yōu)點(diǎn)　

    紫外線消毒技術(shù)具有較高的殺菌效率，運(yùn)行安全可靠。紫外線消毒對(duì)細(xì)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(xué)藥劑，因此它不會(huì)對(duì)水體和周圍環(huán)境產(chǎn)生二次污染。　

    不產(chǎn)生有毒有害副產(chǎn)物，紫外線消毒不改變有機(jī)物的特性，并且由于不投加化學(xué)藥劑，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的副產(chǎn)物，并且不會(huì)增加損害管網(wǎng)水生物穩(wěn)定性的副產(chǎn)物。

    能降低臭味和降解微量有機(jī)物，紫外線對(duì)水中多種微量有機(jī)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(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低。紫外線消毒運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，其性能價(jià)格比具有很大優(yōu)勢(shì)。　

    消毒效果受水溫和ｐＨ影響小。　

2.3 紫外線消毒技術(shù)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(yè)廢水等的消毒處理中得到了一定的應(yīng)用，盡管紫外線消毒技術(shù)存在無持久殺菌能力、利用紫外線消毒時(shí)，水的色度和濁度低，水深不超過12cIn、細(xì)菌光修復(fù)問題及燈管的使用壽命等問題，但是相信隨著人們對(duì)紫外線消毒技術(shù)研究的不斷深人，殺菌效率更高的中壓燈、脈沖燈的出現(xiàn)，燈管使用壽命的延長(zhǎng)以及對(duì)紫外線消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究的深人，紫外線消毒裝置產(chǎn)品的商業(yè)化、國(guó)產(chǎn)化，綠色環(huán)保的紫外線消毒技術(shù)在我國(guó)飲用水消毒中將具有良好的應(yīng)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(zhì)，分子中所含氧原子數(shù)比氧氣多一個(gè)，是一種淡藍(lán)色帶魚腥氣味的氣體。常溫常壓下是一種不穩(wěn)定的、具有強(qiáng)烈刺激氣味的氣體。03=02+【O】

3.2 優(yōu)點(diǎn)

飲用水用臭氧進(jìn)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(chǎn)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(jī)農(nóng)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(zhì)。

因此目前發(fā)達(dá)國(guó)家不但飲用水用臭氧進(jìn)行消毒，而且在飲料用水、食品加工用水、集中空調(diào)冷卻用水、游泳池用水和淡水、海水養(yǎng)殖行業(yè)等凈化也均廣泛應(yīng)用臭氧法進(jìn)行處理，近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)較快的發(fā)展中國(guó)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(jī)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(jìn)一步分解形成新生態(tài)氧，新生態(tài)氧的*氧化性使菌體和病毒的蛋白質(zhì)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(xì)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(nèi)與菌（病毒）體蛋白、核酸、和酶等發(fā)生氧化反應(yīng)，從而殺死病原微生物。　

4.2 優(yōu)點(diǎn)

次氯酸鈉消毒液體以次氯酸鈉發(fā)生器為*。因?yàn)椋龅拇温人徕c液體比較穩(wěn)定、單一，也容易保存，不含制氯廠出品的那些復(fù)雜甚至有害的成分。

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

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

4.3 要求    

    目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上采用的發(fā)生器，主要由于整流電源、電解槽、溶鹽槽等部分組成。設(shè)計(jì)時(shí)，整體設(shè)備町安置在同一間房?jī)?nèi)，但要特別注意，陰極室電解產(chǎn)生的氧氣必須用管道接出室外，以免室內(nèi)氫氣濃度太高時(shí)發(fā)生爆炸事件。發(fā)生器整體設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，有連續(xù)和間歇2種規(guī)格，易開易停，運(yùn)行時(shí)只需單人管理即可。但是，由于次氯酸鈉發(fā)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(hù)要求很高。

5 電解法CIO發(fā)生器

5.1 消毒原理

    是電解法CIO，發(fā)生器通過電解食鹽水產(chǎn)生CIO，消毒氣體，是目前國(guó)內(nèi)生活飲用水消毒中應(yīng)用zui為普遍的消毒設(shè)備。該設(shè)備和NaCIO發(fā)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(jìn)入。廢液從陰極事逸流排出，陽極室產(chǎn)生H，，陰極室產(chǎn)生CIO伢、H，O、CI，等復(fù)合氣體，通過水力抽吸器抽人待消毒水中，消毒能力遠(yuǎn)好于NaCIO，但由于電解法氣體中含有Cl，，不可避免產(chǎn)生CHCI的可能性。

5.2 設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

    設(shè)備特點(diǎn)及運(yùn)行安全電解法C10，發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(xué)法CIO發(fā)生器

6.1 消毒原理

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

6.2 設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

出來的消毒氣體中的C10，含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電解法出來的消毒氣體中的CIO，含量。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本及運(yùn)行費(fèi)用比電解法C10，發(fā)生器低。

    不產(chǎn)生三鹵甲烷等氯化有機(jī)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(jià)廉物美的取代氯化飲水消毒不可替代的產(chǎn)品，二氧化氯在飲水消毒的推廣將為提高人類物質(zhì)生活水平作出重大貢獻(xiàn)。

7各種消毒技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用條件

8 結(jié)語　

從消毒設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)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(jiǎn)單，消毒效果好，使用歷史比較長(zhǎng)，技術(shù)比較成熟，但液氯在使用過程中有一定風(fēng)險(xiǎn)，在運(yùn)輸、使用過程中都有泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，一旦泄漏，后果十分嚴(yán)重，一個(gè)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(zhì)方面也沒有太多的異味物質(zhì)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(zhì)也能夠充分保障達(dá)標(biāo)。就設(shè)備所占空間大小來說兩者都相差無幾，只是次氯酸鈉發(fā)生器比臭氧發(fā)生器多需要1m2~3m2存食鹽的地方。　

紫外線消毒不會(huì)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，操作簡(jiǎn)單、安全，是今后可能取代傳統(tǒng)的化學(xué)消毒法并且具有廣闊的應(yīng)用前景的一種綠色環(huán)保的消毒方法。

但紫外線消毒由于使用時(shí)間較短，在應(yīng)用上也有很多限制因素，從投資到設(shè)備使用來考慮，次氯酸鈉發(fā)生器消毒就比臭氧更具有優(yōu)勢(shì)，投資較臭氧少得多，僅是臭氧的１／５，設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定；運(yùn)行成本方面，次氯酸鈉發(fā)生器耗電少，維修也方便，也更具有優(yōu)勢(shì)。