目前，從水體消毒的種類來(lái)說(shuō)，有氯氣、漂白粉、次氯酸鈉、氯胺、二氧化氯、臭氧等藥劑和紫外線消毒模式，每種消毒模式都具有不同的性能和特點(diǎn)。我國(guó)大多數(shù)集中式供水采用氯消毒。氯消毒效果好，且費(fèi)用較其他消毒方法低。但由于近年來(lái)地下水質(zhì)中各種有機(jī)物含量的增加，運(yùn)用氯消毒會(huì)產(chǎn)生三鹵甲烷等致突變與致癌變的有機(jī)化合物，因此專家建議不宜單獨(dú)使用氯消毒。也有采用漂白粉、次氯酸鈉消毒的，因漂白粉、次氯酸鈉容易受陽(yáng)光、溫度的作用而分解，所含有效氯易揮發(fā)，所以對(duì)存放條件和有效氯測(cè)試的要求比較高。使用氯胺消毒需要較長(zhǎng)的接觸時(shí)間，操作比較復(fù)雜，并且氯胺的殺菌效果差，不宜單獨(dú)作為飲用水的消毒劑使用。而紫外線的滅菌作用只在其輻照期間有效，所以被處理的水一旦離開消毒器就不具有殘余的消毒能力，如果一個(gè)細(xì)菌未被滅活而進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，就會(huì)沾附在下游管道表面并繁衍后代，容易造成二次污染。較為理想的消毒方式是二氧化氯和臭氧消毒。
二氧化氯應(yīng)用現(xiàn)狀
近年來(lái)，國(guó)外在避免氯消毒所引起的有害作用而尋找新的消毒劑時(shí)，對(duì)CIO2的研究和應(yīng)用日益增多。由于CIO2不會(huì)與有機(jī)物反映而生成三氯甲烷，所以在飲用水處理中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。二氧化氯消毒的安全性被世界衛(wèi)生組織(WHO)列為A1級(jí)，被認(rèn)定為氯系消毒劑最理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。目前，美國(guó)和歐洲已有上千家水廠采用二氧化氯消毒，我國(guó)近年采用二氧化氯消毒的水廠也逐漸增多。
二氧化氯的制備方法
由于二氧化氯水溶液易揮發(fā)，對(duì)壓力、溫度和光線敏感，所以不能壓縮進(jìn)行液化儲(chǔ)存和運(yùn)輸，只能在使用時(shí)現(xiàn)場(chǎng)制備，立即使用。二氧化氯的制備方法有電解食鹽法、化學(xué)反應(yīng)法、離子交換法等。其中電解法和化學(xué)法在生產(chǎn)上應(yīng)用較多。
臭氧應(yīng)用現(xiàn)狀
目前，在歐洲主要城市已把臭氧作為深度凈化飲用水的一種主要手段。在我國(guó)，臭氧消毒總的來(lái)說(shuō)是處在起步階段，尤其是水廠凈水處理工藝，但在區(qū)域供水工程中，臭氧消毒得到了一定的應(yīng)用，積累了一些經(jīng)驗(yàn)。
臭氧的制備方法
由于O3在空氣中會(huì)慢慢自行分解為O2，不易儲(chǔ)存，因此O3應(yīng)根據(jù)需要就地生產(chǎn)。目前生產(chǎn)臭氧的方法有：空氣放電法、電解法、紫外線照射法、放射化學(xué)法，其中較常用的是空氣放電法和電解法。
消毒模式的選擇
水廠選擇復(fù)合二氧化氯消毒模式
由于O3在水中很不穩(wěn)定，易分解成O2，如果在水廠使用臭氧消毒，經(jīng)過(guò)清水池的停留后，水中的剩余O3已完全分解，管網(wǎng)中的消毒就無(wú)從保障了。因此水廠供水若使用臭氧消毒還需與其他消毒劑一起配合使用，以維持管網(wǎng)中的持續(xù)消毒能力。
CIO2比O3具有更高的穩(wěn)定性，CIO2的殘余量能在管網(wǎng)中持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，因此對(duì)于供水管網(wǎng)比較長(zhǎng)的水廠，采用二氧化氯消毒模式，并且選用鹽酸與氯酸鈉做反應(yīng)劑的復(fù)合發(fā)生器。
選擇復(fù)合二氧化氯發(fā)生器的一個(gè)重要原因是：復(fù)合二氧化氯發(fā)生器生成含有CIO2、CL2的混合氣體，在對(duì)不同COD含量的水樣進(jìn)行消毒試驗(yàn)時(shí)，均未檢出三氯甲烷，這說(shuō)明在消毒工藝中配合使用CIO2和CL2，既可抑制三氯甲烷的形成，又可降低CIO2的使用量，降低消毒成本。
局部區(qū)域供水選擇膜電解法臭氧消毒模式
由于二氧化氯消毒所需原材料的特殊性及制備過(guò)程的嚴(yán)格性，考慮局部區(qū)域供水的綜合管理水平，采用臭氧消毒比二氧化氯消毒更有可操作性。水源井距離用戶末端比較近，消毒后的水很快輸送到用戶，飲用水流通周轉(zhuǎn)快，因此供水對(duì)持續(xù)性消毒要求不是很高。根據(jù)地下水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，飲用水水源地在8.5-9.0之間且不含溴離子，使用臭氧消毒不會(huì)產(chǎn)生溴仿和其他溴化消毒副產(chǎn)物。因此，局部供水工程采用管理簡(jiǎn)便、安全性高的膜電解法臭氧消毒模式。
消毒處理應(yīng)注意的問(wèn)題
使用二氧化氯應(yīng)注意的問(wèn)題
(1)二氧化氯加入水中后，會(huì)有50%-70%轉(zhuǎn)變?yōu)镃IO2-與CIO3-。很多實(shí)驗(yàn)表明CIO2-、CIO3-對(duì)血紅細(xì)胞有損害，對(duì)碘的吸收代謝有干擾，還會(huì)使血液中膽固醇升高。美國(guó)EPA建議二氧化氯消毒時(shí)殘余氧化劑總量(CIO2+CIO2-+CIO3-)<1.0mg/L，以保障對(duì)正常人群的健康不至于有影響。因此，在實(shí)際應(yīng)用中CIO2的劑量要控制在0.5mg/L以下。
(2)二氧化氯在空氣中的體積濃度超過(guò)10%或在水中濃度超過(guò)30%時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸，因此在生產(chǎn)時(shí)要用空氣來(lái)沖淡CIO2氣體，使其濃度低于8%。在二氧化氯制備系統(tǒng)中要嚴(yán)格控制原料稀釋濃度，并建立相應(yīng)安全措施防止誤操作。
(3)二氧化氯車間要禁用火種，設(shè)置良好的通風(fēng)換氣設(shè)備。
使用臭氧應(yīng)注意的問(wèn)題
(1)臭氧的腐蝕性比較強(qiáng)，一旦O3泄漏，對(duì)室內(nèi)的管道、設(shè)備、橡膠電纜等就會(huì)產(chǎn)生一定的腐蝕。為此，消毒室內(nèi)必須采用進(jìn)氣口距離地面15cm的斜流排風(fēng)扇強(qiáng)制通風(fēng)，對(duì)管道、設(shè)備、橡膠電纜等采取防腐措施。
(2)臭氧與水混合后，會(huì)有一定的剩余O3從水中逸出。由于空氣中一定濃度的O3對(duì)人的機(jī)體有害，一般情況下不允許直接排放。因此臭氧設(shè)備必須設(shè)置通氣管將剩余O3排到室外空氣中，利用室外空氣稀釋。另外，氣液摻混部位加裝風(fēng)扇，防止O3在局部位置濃度過(guò)高引起爆炸。
(3)由于O3有助燃并加速燃燒的特性，因此，在消毒室內(nèi)禁止明火，嚴(yán)禁使用油布，臭氧設(shè)備不要與油和黃油接觸。
(4)由于運(yùn)行臭氧消毒設(shè)備要求環(huán)境溫度達(dá)到零度以上，因此，北方地區(qū)在冬季使用消毒設(shè)備時(shí)，必須采取保溫防凍措施，以保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(5)臭氧可把氨氮氧化成硝酸氮、亞硝酸氮。在進(jìn)水氨氮較低時(shí)，生物活性炭可將進(jìn)水氨氮全部轉(zhuǎn)化為硝酸氮，不會(huì)產(chǎn)生亞硝酸氮的積累。但如果進(jìn)水氨氮突增，在較低溫度下出水中亞硝酸氮將大量增加，這對(duì)于身體健康是非常不利的。因此，安裝臭氧消毒設(shè)備之前，必須先安裝除氨氮等水處理設(shè)備，以確保水質(zhì)合格。
(6)臭氧也會(huì)帶來(lái)副產(chǎn)物。由于水源中有機(jī)物種類繁多，O3能與有機(jī)物反應(yīng)生成一系列的中間產(chǎn)物，要對(duì)其全部進(jìn)行檢測(cè)是非常困難的，于是世界衛(wèi)生組織(WHO)采用溴酸根和甲醛作為O3副產(chǎn)物的指標(biāo)。根據(jù)有關(guān)資料，溴化物多存在于受海水影響的河水和流域的地質(zhì)里，有機(jī)性副產(chǎn)物在PH值為7以下的酸性區(qū)發(fā)生幾率高，溴酸鹽在PH值為8以下可能會(huì)生成。因此，在選擇消毒模式前，必須對(duì)本地區(qū)的地下水進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，確定本地區(qū)地下水不含溴離子后，方可根據(jù)實(shí)際情況確定消毒模式。
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