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1、幾種消毒工藝方法
1. 物理消毒方法——紫外線消毒
1.1 紫外線消毒原理
紫外線消毒是一種物理消毒方法，紫外線消毒并不是殺死微生物，而是去掉其繁殖能力進行滅活。紫外線消毒的原理主要是用紫外光摧毀微生物的遺傳物質(zhì)核酸(DNA或RNA)，使其不能分裂復制。除此之外，紫外線還可引起微生物其他結(jié)構(gòu)的破壞。紫外線是一種波長范圍為136nm~400nm的不可見光線。在該波段中260nm附近已被證實是殺菌效率高的，目前生產(chǎn)的紫外燈的大功率輸出在253.7nm波長。該波長輸出在目前世界頂極紫外燈中已占到紫外能量的90%，總能量的30%，由于高強度、高效率的紫外C波段的存在，紫外技術(shù)已成為水消毒領(lǐng)域一個具有相當競爭力的技術(shù)。
1.2 紫外線消毒器的結(jié)構(gòu)形式
1)敞開式結(jié)構(gòu)。在敞開式UV消毒器中被消毒的水在重力作用下流經(jīng)UV消毒器并殺滅水中的微生物。
2)封閉式結(jié)構(gòu)。封閉式UV消毒器屬承壓型，用金屬筒體和帶石英套管的紫外線燈把被消毒的水封閉起來。
2、化學消毒方法
2.1 液氯消毒
1)液氯消毒原理。向水中加入液氯或者次氯酸鹽(如NaClO)溶液消毒時，在水中發(fā)生如下反應：
Cl2＋H2O=HCI＋HCIO(次氯酸)
ClO- ＋H2O =HClO ＋ OH-
HOC,lOCl-之和稱作有效自由氯，其中以HOCl消毒效果好。排入水體時，氯會和水中的氨氮、有機氮反應生成消毒效果較差的無機氯胺和有機氯胺，稱作化合氯?？傆嗦仁侵赣行ё杂陕群陀行Щ下戎?。氯的消毒效果受接觸時間、投加量、水質(zhì)(含氮化合物濃度、SS濃度)、溫度、pH以及控制系統(tǒng)的影響。
2)加氯系統(tǒng)。目前常用加氯系統(tǒng)包括加氯機、接觸池、混合設備以及氯瓶等部分，如圖所示。
2.2 臭氧消毒
1)臭氧消毒原理。臭氧(O3)是氧(O2)的同素異形體，純凈的O3常溫常壓下為藍色氣體。臭氧具有很強的氧化能力(僅次于氟)，能氧化大部分有機物。臭氧滅菌過程屬物理、化學和生物反應，臭氧滅菌有以下三種作用:
a.臭氧能氧化分解細菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必需的酶，使細菌滅活死亡。b.直接與細菌、病毒作用，破壞它們的細胞壁、DNA和RNA，細菌的新陳代謝受到破壞，導致死亡(DNA—核糖核酸;RNA—脫氧核糖核酸。病毒是由蛋白質(zhì)包裹著一種核酸的大分子;病毒只含一種核酸)。c.滲透胞膜組織，侵入細胞膜內(nèi)作用于外膜的脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖，使細菌發(fā)生透性畸變，溶解死亡。因此，O3能夠除藻殺菌，對病毒、芽孢等生命力較強的微生物也能起到很好的滅活作用。
2)污水臭氧處理工藝。臭氧氧化能力強，且很不穩(wěn)定，也無法儲藏，因此應根據(jù)需要就地生產(chǎn)。臭氧的制備一般有紫外輻射法、電化學法和電暈放電法。目前臭氧制備占主導地位的是電暈放電法。由臭氧發(fā)生器制備好的臭氧氣體通過管道輸送到密閉的臭氧接觸池，與處理后的污水進行接觸反應。反應后的氣體由池頂匯集后，經(jīng)收集器離開接觸池，進入尾氣臭氧分解器，在此剩余臭氧氣體被分解成氧氣排入大氣中(見圖2)。
2.3 二氧化氯消毒
二氧化氯在水中溶解度是氯的5倍，氧化能力是氯氣的2.5倍左右，它是一種強氧化劑。溶于水后很安全，是上公認的含氯消毒中高效消毒劑。
二氧化氯性質(zhì)不穩(wěn)定，只能采用二氧化氯發(fā)生器現(xiàn)場制備。用于水處理領(lǐng)域的小型化學法二氧化氯發(fā)生器主要有兩種:以氯酸鈉、鹽酸為原料的復合型二氧化氯發(fā)生器和以亞氯酸鈉、鹽酸為原料的純二氧化氯發(fā)生器，其中前者應用較廣泛。
1)復合二氧化氯發(fā)生器原理。復合二氧化氯發(fā)生器以氯酸鈉和鹽酸制備二氧化氯為主、氯氣為輔的混合氣體。反應如下:
NaClO3＋2HCl=ClO2＋1/2Cl2＋NaCl＋H2O
該反應的溫度為70℃，反應器采用耐溫、耐腐蝕材料制造。反應生成的二氧化氯和氯氣混合氣體通過水射器投加到被處理水中。
2)復合二氧化氯發(fā)生器的應用。復合二氧化氯發(fā)生器用于消毒時，消毒劑投加點一般在濾后，有效氯投加量一般為3mg/L~5mg/L；用于脫色或降低COD時，該復合氣體投加在硫酸鋁等混凝劑投加點之前效果較好，投加量應根據(jù)水質(zhì)由試驗確定。
2、上述幾種消毒方法的特點
1、紫外線消毒
紫外線污水消毒技術(shù)如今已被廣泛應用于各類城市污水的消毒處理中，包括低質(zhì)污水、常規(guī)二級生化處理后的污水、合流管道溢流廢水和再生水的消毒。紫外線消毒法除具有不投加化學藥劑、不增加水的嗅和味、不產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)物、消毒速度快、效率高、設備操作較傳統(tǒng)消毒工藝安全簡單和實現(xiàn)自動化等優(yōu)點外，運行、管理、勞務和維修費用也低，近20年來逐漸得到廣泛應用。紫外線消毒工藝對紫外穿透率較低的水質(zhì)并不適用，如未經(jīng)處理或只經(jīng)過一級處理的污水，SS高于30mg/L的污水。這種情況采用紫外線消毒的方式不但會增加能耗，還會造成消毒效果不好。而對于經(jīng)過二級處理的污水和再生水，紫外穿透率一般為40%~80%，采用紫外線消毒方式是不錯的選擇。
但是紫外線消毒法不能提供剩余的消毒能力，當處理水離開反應器之后，一些被紫外線殺傷的微生物在光復活機制下會修復損傷的DNA分子，使細菌再生。
2、液氯消毒
液氯使用大的優(yōu)點是價格便宜，殺菌力強，該工藝簡單，技術(shù)成熟，藥劑易得，投量準確，有后續(xù)消毒作用，不需要龐大的設備。液氯消毒在各地醫(yī)院、工業(yè)、民用的滅菌消毒中都有廣泛應用，并且有些已達到了自動化的程度。液氯儲存不是十分安全，容易發(fā)生泄漏，而且自20世紀70年代以來，由于發(fā)現(xiàn)氯可與水中多種物質(zhì)形成致癌或致病變的產(chǎn)物，致使該工藝在應用上開始受到限制。
3、臭氧消毒
臭氧是一種強氧化劑，它具有高效無二次污染，既能氧化有機物，又能殺菌除色、嗅、味等特點，可氧化鐵、錳等物質(zhì)，通常認為它的氧化能力比氯高600倍~3000倍，且接觸時間短，除能有效殺滅細菌以外，對各種病毒和芽胞等生命力強的生物也有很大的殺傷效果。臭氧消毒不受污水中NH3和pH的影響，而且其終產(chǎn)物是二氧化碳和水，不產(chǎn)生致癌物質(zhì)。
4、二氧化氯消毒
二氧化氯消毒的特點是只起氧化作用，不起氯化作用，因而一般不會產(chǎn)生致癌物質(zhì)。二氧化氯的消毒效果與氯氣相當，但當污水中NH3N濃度較高時，耗氯量會大幅度增加，但二氧化氯由于不與NH3反應，因而其投加量并不增加。另外，二氧化氯消毒還不受pH的干擾。二氧化氯不穩(wěn)定且具有爆炸性，因而必須在現(xiàn)場制造，立即使用。制備含氯低的二氧化氯較復雜，且原料(NaClO2)的價格較其他消毒方法高，故限制了該方法的廣泛采用。所以國內(nèi)目前只是在一些中小型的污水處理工程中采用了二氧化氯消毒工藝。
3、對幾種消毒工藝的綜合比較
如表所示，幾種消毒方式目前在國內(nèi)均有運用。由于液氯消毒運行費用低，操作簡單，主要運用于大型污水處理廠。中小型污水處理廠主要采用二氧化氯和紫外線消毒，但由于紫外線消毒效果不穩(wěn)定，且設備維護費用較高等因素，二氧化氯消毒在中小型污水處理廠中運用越來越廣泛。臭氧消毒主要運用于中水處理，具有較強的消毒效果及脫色效果，同時再輔以加氯消毒，以保證出水中余氯要求。
原標題：關(guān)于污水消毒知識的詳解！
