饮用水消毒技术哪些方法更有效

更新时间:2013.01.03 查看次数:

1 水处理消毒常用技术

  1.1 氯消毒技术

  氯消毒主要是通过次氯酸的氧化作用来杀灭细菌,次氯酸是很小的中性分子,能扩散到带负电的细茵表面,通过细茵的细胞壁穿透到细菌内部,并起氧化作用,破坏细菌的酶系统而使细菌死亡,但是对于水中的病毒、寄生虫卵的杀灭效果较差,需要在较高值(消毒剂浓度乘以接触时间)才能达到理想的除菌效果。

 随着人们对饮用水水质要求的不断提高,对氯气和氯的衍生物消毒的副作用及其危害程度也越来越重视,如何控制饮用水中消毒副产物已经成为供水业面临的挑战之一。积极寻找替代氯的更安全更优越的消毒方法和消毒剂,已成为给水处理工作者的首要任务之一。经过深入的研究,臭氧、二氧化氯和氯胺已被美国列为可替代氯的消毒剂。

  1.2 臭氧

  臭氧的消毒机理包括直接氧化和产生自由基的间接氧化,与氯和二氧化氯一样,通过氧化破坏微生物的结构,达到消毒的目的。其优点是杀菌效果好,用量少,作用快,能同时控制水中铁、锰、色、味、嗅。可将氰化物、酚等有毒有害物质氧化为无害物质;可氧化嗅味和致色物质,从而减少嗅味,降低色度;可氧化溶解性铁、锰,形成不溶性沉淀,通过过滤去除;可将生物难分解的大分子有机物氧化分解为易于生物降解的小分子有机物[2]。但研究表明,臭氧与有机物反应生成不饱和醛类、环氧化合物等有毒物质,在含有少量溴化物的时候,臭氧处理就会产生致癌性的副产物。主要的副产物有有机性副产物的三溴甲烷、乙腈氰甲烷、1-1二溴酮、溴乙酸等,无机性副产物的溴酸盐、次溴酸、次溴离子等。在臭氧处理后再加氯或氯胺处理会分别生成三氯硝基甲烷和氯化氰,成为新的消毒副产物,其毒性现尚不清楚。对某些农药,臭氧氧化后的产物可能更有害。这些副产物中最需要注意的是溴酸盐,其最大容许浓度极低,美国标准为0.01mg/L。

1.3 二氧化氯

  二氧化氯的消毒机理主要是氧化作用,能较好杀灭细菌、病毒,且不对动植物产生损伤,杀菌作用持续时间长,受影响小,可除臭、去色。二氧化氯是一种强氧化剂,对细菌的细胞壁有较好的吸附和穿透性能,可以有效地氧化细胞酶系统,快速地控制细胞酶蛋白的合成,因此在同样条件下,对大多数细菌表现出比氯更高的去除效率,是一种较理想的消毒剂,它兼有氯和臭氧消毒的许多优点。其缺点是产生亚氯酸根离子,二氧化氯本身也有害,且不能贮存,需现场制备。二氧化氯的氧化能力要比氯和过氧化氢强,而比臭氧弱。二氧化氯具有广谱杀菌性,它对一般的细菌杀灭作用强于或不差于氯,对很多病毒的杀灭作用强于氯,且其消毒效果基本不受的影响。二氧化氯可以与多种无机离子和有机物发生作用。因此,二氧化氯在消毒的同时,还可以去除水中的多种有害物质。

  二氧化氯可以将水中溶解的还原态铁、锰氧化,对去除铁和锰很有效,同时对于硫化物、氰化物和亚硝酸盐也有一定的氧化去除效果。

1.4 氯胺

  氯胺消毒是氯衍生物的消毒方法之一,由于氯胺消毒作用缓慢,它不能作为基本杀菌消毒剂,曾一度停用。但由于氯胺能避免或减缓氯与水中有机污染物质的某些化学反应,从而使消毒后水中氯化副产物的生成量显著降低,氯胺消毒被广泛认为是控制消毒副产物形成的有效手段。根据资料,出厂水采用氯胺消毒,卤乙酸的产生量减少90%,三卤甲烷的产生量减少70%。投加氯胺已为越来越多的水司所认同,有更多的水厂又重新采用了氯胺消毒法。

1.5 紫外线消毒

  紫外技术是20世纪90年代兴起的一种快速、经济的高效消毒技术。它是利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的波段(110~280)紫外光发生装置产生紫外辐射,用以杀灭水中的各种细菌、病毒、寄生虫、藻类等。其机理是一定剂量的紫外辐射可以破坏生物细胞的结构,通过破坏生物的遗传物质而杀灭水生生物,从而达到净化水质的目的。


  紫外线消毒是一种物理方法,它不向水中增加任何物质,没有副作用,不会产生消毒副产物。但缺乏持续灭菌能力,所以它一般要与其它消毒方法联合使用。

2 水处理消毒新技术简介

  随着科学技术的发展,各学科之间的交叉渗透越来越普遍,在水处理领域也产生了一些新的消毒技术,主要有:光催化消毒、生物消毒、电场消毒、超声波消毒等。这些技术也是优缺点并存,需要科研人员继续进行深入的研究。

给水处理的消毒技术与人民生活息息相关,深入研究水消毒的新技术和应用特点,推行安全、合理、环保、经济、有效的水消毒技术[3],达到保障人民身体健康的目的显得十分必要。给水处理的消毒技术应该从传统、单一的消毒工艺向组合式消毒工艺发展,各种工艺取长补短,多屏障保证人们健康和生存环境。

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