水中有害微生物的去除

一、           氯消毒

消毒的目的主要是利用物理或化學(xué)的方法殺滅廢水中的病原微生物，以防止其對人類及禽畜的健康產(chǎn)生危害和對生態(tài)環(huán)境造成污染。對于醫(yī)院污水、屠宰工業(yè)及生物制藥等行業(yè)所排廢水，國家及各地方環(huán)保部門制定的廢水牌坊標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定了必須達(dá)到的細(xì)菌學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。近年來實(shí)施較多的工業(yè)水回用和中水回用工程中，消毒處理也都成為必須考慮的工業(yè)步驟之一。

消毒方法大體上可分為兩類：物理方法和化學(xué)方法。物理方法主要有加熱、冷凍、輻照和微波消毒等方法。化學(xué)方法是利用各種化學(xué)藥劑進(jìn)行消毒，常用的化學(xué)消毒劑有氯及化合物、各種鹵素、臭氧、重金屬離子等。

加氯消毒是到目前為止使用最多的水處理消毒方法。這主要是由于工業(yè)產(chǎn)品瓶裝液氯來源可靠，加氯消毒的一次性設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用也都比較低，而消毒效果也比較穩(wěn)定，且有成熟的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，所以在以往的工程中較多的被采用。但是氯氣是一種有毒氣體，依次在運(yùn)輸和儲(chǔ)存中都必須謹(jǐn)慎小心，特別是在人口稠密的城市地區(qū)，絕對不允許發(fā)生以外泄露事故。加氯間的設(shè)計(jì)要作到結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、防凍保溫和安裝排風(fēng)裝置，同時(shí)加氯間內(nèi)還要備有檢修工具和搶救設(shè)備。液氯瓶的運(yùn)輸儲(chǔ)存和加氯間的設(shè)計(jì)還有其他許多方面的規(guī)定，設(shè)計(jì)中必須按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求執(zhí)行。

1、氯消毒

（1）氯消毒原理---分兩種情況：

1）原水中不含氨氮。氯溶于水發(fā)生下列反應(yīng)：
    

HOCl和OCl-具氧化能力，稱有效氯或自由氯。HOCl為中性分子，起消毒作用。HOCl和OCl-的相對比例取決于水溫和PH值，相同水溫下，PH值越低，產(chǎn)生HOCl越多，消毒效果越好。

2）原水中含氨氮。氯加入含氨氮水中發(fā)生下列反應(yīng)：

和分別叫一氯胺、二氯胺、三氯胺，統(tǒng)稱化合性氯或結(jié)合氯。其含量比例取決于氯、氨的相對濃度、PH值和水溫。起消毒作用的仍然是HOCl。這些HOCl是由氯胺與水反應(yīng)生成，所以氯胺消毒比較緩慢。二氯胺消毒效果好于一氯胺，但二氯胺有臭味；三氯胺消毒效果最差，且有惡臭味。氯消毒分為自由性氯消毒和化合性氯消毒兩大類。

2、投氯量與余氯量
投氯量：投加到水中的氯量。包括需氯量與余氯量兩部分。
需氯量：指用于殺死細(xì)菌、氧化有機(jī)物和還原性物質(zhì)所消耗的量。
余氯量：為了抑制水中殘存細(xì)菌的再度繁殖而在消毒處理后水中維持的剩余氯量。作為微生物再度繁殖或受到污染的信號。投氯量與余氯量的關(guān)系----與投氯量、水中雜質(zhì)種類及含量有關(guān)。分三種情況：

a.水中無細(xì)菌、有機(jī)物和還原性物質(zhì)。

b.水中有細(xì)菌和有機(jī)物，但有機(jī)物較少，且主要不是游離氨和含氮化合物。

c.水中有細(xì)菌和有機(jī)物，且有機(jī)物主要是氨和含氮化合物。

3、氯消毒法優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：殺菌、滅病毒效果好，有持久的消毒作用，成本低，見效快，投加系統(tǒng)簡單、可靠。
缺點(diǎn)：消毒效果受PH值影響，可生成副產(chǎn)物三氯甲wanTHMS和其他中間產(chǎn)物，如氯胺、氯酚、氯化有機(jī)物等，某些會(huì)產(chǎn)生臭味。

二、其他消毒法

二氧化氯消毒 漂白粉和漂白精消毒 次氯酸鈉消毒 氯胺消毒 臭氧消毒 紫外線消毒
   1、二氧化氯消毒：

消毒原理：二氧化氯（ClO2）對細(xì)胞壁的穿透能力和吸附能力都較強(qiáng)，能有效地破壞細(xì)菌內(nèi)含硫基的酶，對細(xì)菌和病毒有很強(qiáng)的滅活能力。
    優(yōu)點(diǎn)：消毒能力比氯強(qiáng)；不產(chǎn)生THMS；不受PH值影響；有很強(qiáng)的氧化有機(jī)物能力和除酚能力，且不產(chǎn)生氯酚臭味。
   缺點(diǎn)：易揮發(fā)，易爆炸，不能儲(chǔ)存，須現(xiàn)場制備，生產(chǎn)成本高。
   應(yīng)用：水源污染嚴(yán)重（主要是氨或酚），而氯消毒有困難時(shí)才采用。
   2、漂白粉和漂白精消毒：
   漂白粉：由氯氣和石灰加工而成，可表示為CaOCl2，有效氯約30%。
   漂白精：分子式為Ca(OCl)2，有效氯約60%。
  消毒原理：漂白粉或漂白精加入水中與水反應(yīng)生成HOCl，消毒原理與氯相同。適用于小水廠或臨時(shí)性供水。
   3、次氯酸鈉消毒：
  消毒原理：次氯酸鈉與水反應(yīng)生成HOCl，消毒原理與氯相同。但其消毒作用不及氯強(qiáng)。

次氯酸鈉制備：因次氯酸鈉易分解，不宜儲(chǔ)運(yùn)，故通常采用次氯酸鈉發(fā)生器（電解食鹽水）現(xiàn)場制備。

應(yīng)用：小型水廠。
4、氯 胺 消 毒：
  投加方式：先加氨（液氨、硫酸胺、氯化胺）待其與水充分混合后再投氯。
  投加比例：一般采用氯：氨=3~6：1；當(dāng)以防止氯臭為主要目的時(shí)，其比值宜低些；當(dāng)以殺菌和維持余氯為主要目的時(shí)，其比值宜高些。
   消毒原理：氯與氨反映生成氯胺，氯胺與水反應(yīng)生成的次氯酸起消毒作用。
  優(yōu)點(diǎn)：作用時(shí)間長，能保持水中余氯較久；當(dāng)水中含有機(jī)物和酚時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生氯臭和氯酚臭，同時(shí)大大減少了THMS產(chǎn)生的可能。
   缺點(diǎn)：靠化合性余氯起作用，其殺菌能力比自由氯弱。
   應(yīng)用：原水中有機(jī)物或酚較多，供水管線較長情況下采用
5、臭氧消毒：

 臭氧性質(zhì)：由三個(gè)氧原子組成，常溫常壓下為淡藍(lán)色氣體，極不穩(wěn)定，易分解為氧氣和新生態(tài)氧[O]。

消毒原理：新生態(tài)氧[O]具有強(qiáng)氧化能力。對具有頑強(qiáng)抵抗能力的微生物有強(qiáng)大的殺傷力；能氧化有機(jī)物，去除水的色、臭、味，還可除去溶解性的鐵、錳鹽類及酚等

臭氧生產(chǎn)：空氣經(jīng)凈化和干燥后，通過高壓放電產(chǎn)生。

優(yōu)點(diǎn)：消毒效果好，不受水的PH值影響，不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)。

缺點(diǎn)：成本高，需現(xiàn)場制備，無持續(xù)消毒作用。

應(yīng)用：原水污染嚴(yán)重，細(xì)菌或病毒不易殺死情況下。通常與氯消毒聯(lián)用。

6、紫外線消毒
  消毒機(jī)理：紫外光譜能力能破壞細(xì)菌核酸結(jié)構(gòu)，殺死細(xì)菌；還能破壞有機(jī)物。

 紫外線產(chǎn)生：紫外燈管提供。波長在200-295nm紫外線具殺菌能力，波長在260nm左右的殺菌能力最強(qiáng)。

優(yōu)點(diǎn)：消毒效果好，不受水的PH值影響，不存在THMS之慮，處理水無色無味。

缺點(diǎn)：消毒效力受水中懸浮物影響；無持續(xù)殺菌能力；消毒費(fèi)用高。
  應(yīng)用：少量水消毒處理。