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)定了必須達到的細菌學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。近年來實施較多的工業(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。

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)備和運行費用也都比較低，而消毒效果也比較穩(wěn)定，且有成熟的設(shè)計經(jīng)驗，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，依次在運輸和儲存中都必須謹(jǐn)慎小心，特別是在人口稠密的城市地區(qū)，不允許發(fā)生以外泄露事故。加氯間的設(shè)計要作到結(jié)構(gòu)堅固、防凍保溫和安裝排風(fēng)裝置，同時加氯間內(nèi)還要備有檢修工具和搶救設(shè)備。液氯瓶的運輸儲存和加氯間的設(shè)計還有其他許多方面的規(guī)定，設(shè)計中必須按標(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：指用于殺死細菌、氧化有機物和還原性物質(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.水中無細菌、有機物和還原性物質(zhì)。

b.水中有細菌和有機物，但有機物較少，且主要不是游離氨和含氮化合物。

c.水中有細菌和有機物，且有機物主要是氨和含氮化合物。

3、氯消毒法優(yōu)缺點
優(yōu)點：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：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、氯化有機物等，某些會產(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）對細胞壁的穿透能力和吸附能力都較強，能有效地破壞細菌內(nèi)含硫基的酶，對細菌和病毒有很強的滅活能力。
    優(yōu)點：消毒能力比氯強；不產(chǎn)生THMS；不受PH值影響；有很強的氧化有機物能力和除酚能力，且不產(chǎn)生氯酚臭味。
   缺點：易揮發(fā)，易爆炸，不能儲存，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。

次氯酸鈉制備：因次氯酸鈉易分解，不宜儲運，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，其比值宜低些；當(dāng)以殺菌和維持余氯為主要目的時，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：作用時間長，能保持水中余氯較久；當(dāng)水中含有機物和酚時，不會產(chǎn)生氯臭和氯酚臭，同時大大減少了THMS產(chǎn)生的可能。
   缺點：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)：由三個氧原子組成，常溫常壓下為淡藍色氣體，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]具有強氧化能力。對具有頑強抵抗能力的微生物有*的殺傷力；能氧化有機物，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：消毒效果好，不受水的PH值影響，不會產(chǎn)生有害物質(zhì)。

缺點：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
  消毒機理：紫外光譜能力能破壞細菌核酸結(jié)構(gòu)，殺死細菌；還能破壞有機物。

 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左右的殺菌能力強。

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

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