一體化飲用水處理設(shè)備
一、概述
飲用水安全關(guān)系到影響人體健康、社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展,一直是我國乃至全球面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。為切斷疾病通過飲用水傳播的途徑,消毒作為生活飲用水處理的后一道工藝是必不可少的。水的消毒方法很多,主要有氯消毒、氯胺消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、紫外線消毒等。下邊對這幾種水處理中較常用消毒劑的特點進行一下探討。
二、臭氧消毒
臭氧是一種強氧化劑,其可以氧化分解細菌內(nèi)部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶, 也可以直接與細菌、病毒發(fā)生作用, 破壞其細胞器和核糖核酸, 分解, , 蛋白質(zhì), 脂類和多糖等大分子聚合物, 使細菌的物質(zhì)代謝和繁殖過程遭到破壞, 還可以侵人細胞膜內(nèi)作用于外膜脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖, 使細胞發(fā)生通透性畸變, 導(dǎo)致細胞的溶解死亡, 并且將死亡菌體內(nèi)的遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、支原體及細菌病毒代謝產(chǎn)物等溶解變性死亡,從而起到消毒作用。
臭氧消毒具有殺菌效果好、用量少、作用快、消毒副產(chǎn)物少和生產(chǎn)條件簡單等優(yōu)點,但也具有消毒工藝費用較高、穩(wěn)定性極差和需用第二消毒劑等缺點。臭氧作為消毒劑是有選擇性的,綠霉菌、青霉菌之類對臭氧具有抗藥性,需較長時間才能將其殺死;單獨使用臭氧作為消毒劑時,由于臭氧能在較短時間內(nèi)分解,殘留效果小,甚至?xí)霈F(xiàn)細菌回升現(xiàn)象,為了改善這種狀況,可以考慮輔助加氯。
三、氯化消毒
氯化消毒是傳統(tǒng)的飲水消毒方法, 一直沿用至今。氯化消毒中, 氯與水反應(yīng)時, 要產(chǎn)生水解和離解反應(yīng), 即: Cl2 +H2O~ HOCl+ H﹢+ Cl- , HOCl ~H+ + OCl- 。實際上, 次氯酸比次氯酸根殺菌能力強得多, 如次氯酸殺死大腸埃希菌的能力比次氯酸根要強80 至100倍。近年來發(fā)現(xiàn), 在氯化消毒的許多受有機物污染的水源經(jīng)過氯化后, 能產(chǎn)生三鹵甲烷和其它鹵化副產(chǎn)物, 這些副產(chǎn)物中, 三氯甲烷被認為是重要致癌物??。但氯消毒亦有不少優(yōu)點:
(1)氯對微生物殺滅能力較強;
(2)在水中能長時間地保持一定數(shù)量的余氯, 具有持續(xù)消毒作用;
(3)使用方便, 成本較低。
氯消毒缺點主要表現(xiàn)在:
(1)產(chǎn)生有害消毒副產(chǎn)物;
(2)氯對病毒的滅活能力不如二氧化氯、臭氧等強。
(3)LV氣或YE氯消毒具有一定的不安全性。
近年來, 有使用氯胺作為飲水消毒劑, 其與LV氣相比, 可使三鹵甲烷生成量減少50%。為了使飲水中三鹵甲烷控制在0. 1 m g /L以內(nèi), 國外許多水廠已經(jīng)采用氯氨消毒。我國已有用氯氨消毒的水廠籌建, 但近有研究發(fā)現(xiàn), 氯氨亦可能存在致突變性。
四、二氧化氯消毒
二氧化氯具有廣譜殺菌能力, 是一種優(yōu)良的消毒劑, 其殺菌能力是LV氣的5倍。二氧化氯對細胞壁有較強的吸附和穿透能力, 與微生物接觸時釋放原子氧及次氯酸分子, 可有效地氧化細胞內(nèi)含琉基的酶, 還可以快速抑制微生物蛋白質(zhì)的合成來破壞微生物, 還能分解殘留的細胞結(jié)構(gòu),存在懸浮物, 二氧化氯也能以較小的劑量殺死大腸桿菌類炭疽桿菌,對其他諸多細菌、病毒都有良好的失活效果,低濃度的二氧化氯在水中擴散速度和滲透能力都比氯快, 用量少, 作用快, 殺菌率高。
二氧化氯消毒具有下列優(yōu)點:
①殺菌效果好、用量少,作用快,消毒作用持續(xù)時間長,可以保持剩余消毒劑量;
②氧化性強,能分解細胞結(jié)構(gòu),并能殺死孢子;
③能控制水中鐵、錳、色、味、嗅;
④受溫度和pH影響??;
⑤不產(chǎn)生三鹵甲烷和鹵乙酸等副產(chǎn)物,不產(chǎn)生致突變物質(zhì),其Ames試驗和小鼠骨髓嗜多染紅細胞微核試驗均呈陰性結(jié)果。
⑥與氯消毒相比,二氧化氯能降低致突活性。二氧化氯與水中有機物的反應(yīng)為氧化作用,而氯則以取代反應(yīng)為主。