浅谈给水处理中消毒技术应用及其发展.doc

1、浅谈给水处理中消毒技术应用及其发展摘要: 消毒在城市的供水系统中是一种最基本的水处理方法，它是确保人们在用水方面安全的一项措施。但是之前人们在用水方面出现过用水安全事故，人们便开始重视对于水的消毒问题，进而进行了对于水消毒的研究。特别是随着基因工程以及生物化学等前沿科技的发展，过去传统的消毒方法已经逐渐被新的消毒方法替代，在目前的消毒领域的发展以及应用非常广泛。 关键词：给水处理；消毒技术；应用；发展 中图分类号： S276 文献标识码： A 1、水处理消毒常用技术 1.1 氯消毒技术 对于氯消毒来说，主要是利用次氯酸的能对细菌进行氧化而将其杀死，次氯酸是一种中性分子，通过扩散到细菌表面，因为

2、在细菌表面有一种负离子，进而将细胞壁穿透而进入细菌内部，并且进行氧化，迫使细菌死亡。但是对于水中的一些病毒以及寄生虫的效果不是很好，需要进行氯剂量值高的情况下才能达到效果。用氯进行消毒在使用操作上比较简单，易于控制，消毒方面持续时间长，对于剩余的氯的测定也是非常容易。同时，氯的消毒经济性也是非常低，因此，便在饮水企业被很好的推广应用。在当前，对于公共给水的整个系统中，最经济、应用最广泛的也是将氯消毒作为有效的一种工艺。但是，在水中氯的作用也是非常多的，不仅仅是能起氧化作用，还能被进行取代或者反应而形成一些卤化物。 形成的卤化物有很多都是诱变剂或者致癌物； 在进行常规处理中很多与氯化的剩余产物不

3、能被有效的去除，以致于卤化物增加，突变活性增加了一半多。再加上现在的农业以及工业的发展对于水源的污染也很大，进入水体中的有机物质越来越多，对水资源的污染呈微污染，对人体的危害很大。 对于水质的要求随着人们的要求越来越高，水体中的一些由于氯气以及其衍生物产生的副作用产生的危害程度被人们开始重视起来，而如何进行控制是供水企业现在面临的一个重要的问题，当前主要的任务就是寻找更加安全的消毒方法。 1.2 臭氧 臭氧在饮用水处理中的应用已经有一百多年的历史。但是由于其技术复杂、成本昂贵，使应用受到限制。本世纪七十年代，由于水污染的加剧和公众健康意识的提高，迫使人们在传统水处理工艺的基础上采用新的手段，保

4、证供水水质符合更加安全的饮用水标准。经过近二十年的研究和实践，以臭氧为主组成的复合应用技术，以其良好的处理效果成为给水深度净化技术的首选。 臭氧作为强氧化剂被普遍使用。有关资料显示，在有效去除水中溶解性有机物、去除三氯甲烷母体物、改善水体的致突变活性、去除色、嗅、味、消毒、杀藻等方面，臭氧具有明显的优势，因而不仅用于预氧化和消毒，而且广泛地用于深度处理。当臭氧加注量充分时，氧化能够进行得较为彻底，但当臭氧量不足时，会出现副产物。由于臭氧在氧化中副产物的影响，对有机微污染水源不宜单纯采用臭氧作为深度净化手段。活性炭吸附作为饮用水深度处理的重要手段广泛用于城市供水工程。由于颗粒活性炭极其丰富的微孔

5、体积和巨大的比表面积，使其具有良好的吸附性能。而水中溶解杂质溶质分子的憎水性和活性炭对溶质分子的静电吸附、物理化学吸附以及生物吸附的联合作用，使活性炭对多种分子量大而极性小的有机有害物质、金属、非金属、色、嗅、味、酚类、表面活性剂、不易溶解的碳氢化合物以及各种农药去除效果明显。 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，且不对动物产生损伤，杀菌作用持续时间长，受影响小，可去除臭、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，因此在同样的条件下，对大多数细菌表现出比氯更高的去除效率，是一种

6、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，且不能储存，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，它对一般的细菌的杀灭作用强于或不差于氯，对很多病毒的杀灭作用强于氯，其消毒效果基本不受影响。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。 除高效杀灭微生物和氧化无机物之外，人们更看重二氧化氯消毒的另一显著优点，即它的高选择性。二氧化氯

7、几乎不与水中的有机物作用而生成有害的卤代有机物，有机副产物主要包括低分子量的乙醛和羧酸（含量大大低于臭氧的值）等。而二氧化氯消毒的成本虽高于氯但却低于臭氧。这些优点使得二氧化氯成为最值得考虑的消毒剂之一。与所有消毒剂一样，二氧化氯在净水过程中也会产生副产物。它的副产物包括两部分：一部分是被其氧化而生成的有机副产物；另一部分是本身被还原以及其他原因而产生的无机副产物。与氯相比，二氧化氯净化的有机副产物较少且毒性较轻；二氧化氯主要的消毒副产物为亚氯酸盐和氯酸盐，它们对人体健康有潜在的危害，世界卫生组织对亚氯酸盐在水溶液中的质量浓度建议控制在 200L 以下，而对氯酸盐的毒性还在进一步研究中。 1.

8、4 氯胺 氯胺衍生消毒作用是通过氯的衍生物作用来完成的，过去一段时间由于消毒作用见效时间长，同时受限于自身的化学性质不能直接作为基本的消毒剂，一度被弃用。近几年重新开始研究，结果发现氯胺可以在氯与水中有机污染物质的很多化学反应方面有抑制作用，对于氯化副产物含量降低方面有着很好的表现。因此又重新被当做控制负面产物的有效手段被重新利用。自来水如果采用氯胺作为消毒手段，在出厂时的卤乙酸将减少九成以上，三卤甲烷的产量也将下降百分之七十。因此越来越多的供水公司开始认同通过投加氯胺的手段进行消毒。虽然氯胺在控制管网中细菌繁殖和生物膜产生方面都要比氯出色很多，但是对于隐孢子囊类的去除一直得不到理想的想过。通

9、常对于污染比较严重、卤化物含量高的水源，或供水管线距离较长，水在管中停留时间在 250 小时以上时，比较适合采用氯胺消毒。 1.5 紫外线消毒 紫外线技术是 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（110280nm）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，所以它一般要与其他消毒方法联合

10、使用。 然而，对细菌灭活需要的紫外线剂量以紫外线的强度乘以辐射时间计算，它必须保证不能进行自我复制或者突变后代不能进行自我复制。一般细菌的体积越大或者和数目越多，对其灭活所需的紫外线剂量就越大。而病毒本身对紫外线的抵抗能力很弱，但是通过宿主的保护作用增强了病毒耐紫外线性。因此，紫外线消毒处理水必须经过良好的预处理，而且消毒需要紫外线辐照剂量难以明确。另外，跟臭氧一样，紫外线消毒也不能保持持续的杀毒效果。 二、其他消毒技术 随着科学技术的发展，各学科之间的交叉渗透逐渐成为推动供水处理消毒技术的原动力，在原有技术得到改善的基础上，一批新技术也逐渐被研发出来。生物消毒技术近年来异军突起，传统的生物技

11、术主要利用某些微生物机体自身的性质对水中的微生物进行消毒作用。这种方式一般进程较为缓慢，对一些抵抗力较强的细菌芽孢的消毒效果有限，效率低，成本高。但近几年来，生物科技领域有了突飞猛进的发展，对于生物消毒机理的认知也得到了深化，研究成果说明生物之所以具有消毒作用，主要原因是其自身能够分泌一些特定的生物化学活性物质，这些物质能够有效的使得病菌和病毒丧失活性。有了这样的认识，人们开始研究提取、利用和制备这些活性物质并运用到水的消毒处理技术中。 结语 在给水环节中消毒是一个核心的环节，它主要就是对于饮水中的一些致病微生物进行消除，对饮用水的人们的健康问题有很大的联系。自上个世纪所产生的由于氯化物能产生一些有害健康的研究结果后，消毒在自来水中的问题就被人们所重视，并且其重视的程度不断在增加。随着生物技术的飞速发展，生物消毒以其绿色环保的优势，逐渐成为未来给水处理消毒技术的新思路。 参考文献 1尹相兰,卢贞玲. 浅谈给水处理消毒技术应用与发展J. 科技信息,2011,15:466. 2唐志坚,王兴,黄坤. 辐射技术在水处理中的应用及其发展J. 环境技术,2004,03:27-29. 3高鹏翼. 浅谈给水工程水体消毒J. 辽宁师专学报(自然科学版),2013,01:80-84.