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水中有害微生物的去除

更新時(shí)間:2018-01-25點(diǎn)擊次數(shù):5351

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。

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?;瘜W(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(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):
    

HOClOCl-具氧化能力,稱有效氯或自由氯。HOCl為中性分子,起消毒作用。HOClOCl-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(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。

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。