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自来水厂常用的杀菌消毒方式什么?自来水厂普遍用什么消毒?

时间:2020-08-20 14:25来源:天浩环保作者:天浩环保浏览:
导读:目前,我国部分大型自来水厂仍然采用氯气消毒法。氯加到水中后生成次氯酸HOCl和次氯酸根,其中次氯酸是很小的中性分子,容易扩散到带负电的细菌表面,并通过细菌壁到细菌内部,因氧化作用破坏了细菌的酶系统,从而使细菌死亡;次氯酸根也具有杀菌能力,但因带有负电,不

目前,我国部分大型自来水厂仍然采用氯气消毒法。氯加到水中后生成次氯酸HOCl和次氯酸根,其中次氯酸是很小的中性分子,容易扩散到带负电的细菌表面,并通过细菌壁到细菌内部,因氧化作用破坏了细菌的酶系统,从而使细菌死亡;次氯酸根也具有杀菌能力,但因带有负电,不容易接近带负电的细菌表面,杀菌能力比HOCl差得多。

氯消毒主要受到加氯量、氯与水的接触时间、水的浊度、水的pH值、水温、氨氮含量等因素的影响。

(1) 液氯消毒

采用氯瓶贮存液氯进行消毒,在常温下,当按规定打开 氯阀时,液态氯变成气态氯,氯气是一种氧化能力很强的黄绿色有毒气体,是一种具有特殊强烈刺鼻味的窒息性气体。 加氯气消毒的原理:

氯气易溶于水,与水结合生成次氯酸和盐酸,在整个消毒过程中起主要作用的是次氯酸。对产生臭味的无机物来说,它能将其彻底氧化消毒,对于有生命的天然物质,如水藻、细菌等,它能穿透细胞壁,氧化其酶系统(酶为生物催化剂),使其失去活性,让细菌的生命活动受到障碍而死亡。次氯酸本身呈电中性,容易接近细菌体而显示出良好的灭菌效果,次氯酸根离子也具有一定的消毒作用,但它带负电荷而难以接近细菌体(细菌体带负电荷),因而较之次氯酸,其灭菌效果要差得多,所以氯气消毒效果要比采用漂白粉消毒更佳。

当水中无氨氮存在时,起消毒作用的主要是次氯酸;当水中存在氨氮时,会生成氯胺,且随着加氯量的不断增加,氯胺的性质产生变化,分别生成一氯胺、二氯胺 、三氯胺。氯胺的消毒作用比次氯酸要慢的多。

 

(2) 次氯酸钠消毒

次氯酸钠内的有效氯,因容易受日光、温度的影响而分 解,所以采用次氯酸钠发生器就地制造、应用。次氯酸钠发生器利用钛阳极电解食盐水而产生次氯酸钠,反应式为:

NaCl+ H2O → NaClO +H2

次氯酸钠在水溶液中的反应式为: NaCIO +H2O → HOCl +Na++0H-

由发生器生产出的次氯酸钠,是淡黄色透明液体,次氯酸钠的灭菌原理主要是水解形成次氯酸进行消毒。

 

(3) 氯胺消毒

当原水有机物较多,含氨量高,给水管网中藻类和细菌有再生长的可能,要达到出厂水全部都是游离氯确实有困难,或者需要减轻或避免自来水中的氯酚臭味时,可以考虑使用氯胺消毒。氯胺消毒是同时向水中加氯和加氨,氨可以是液氨、硫酸铵或氯化铵溶液;一般重量比控制在氨:氯=1:3或1:6,在水温高时可取1:3,在水温低时取1:6;除了控制加氯量和加氨量外,还要注意投药的顺序,一般是 “先氯后氨”。氯和氨作用后生成氯胺,如果天然水中含有氨氮,也可和氯反应生成氯胺。氯胺消毒的杀菌持续时间长,所以当给水管和给水管网很长时,可防止细菌在管网中再度生长,但氯胺是逐渐放出次氯酸,其杀菌能力远比游离氯差,所以需要有2 h以上的接触时间。

 

(4) 漂白粉消毒

漂白粉是氯气和石灰加工而成,其组成复杂,含氯量为25%~30%,漂白精的分子式为Ca(OCl)2,含氯量为50%~60%,易受光、热和潮气作用而分解,含氯量随之降低,贮藏在干燥和通风处。漂白粉与水作用的反应式为:

Ca(OCl) 2 +2H2O- 2HOCl+Ca(OH)2 +CaCl2

消毒原理与氯相同

 

(5) 二氧化氯

近年来, 自来水厂陆续采用了二氧化氯发生器,由发生器生产出的二氧化氯溶液对自来水进行消毒,二氧化氯是黄绿色气体有一种辛辣的气味,在水溶液中相当稳定,可作为消毒剂安全使用。它的水溶液颜色和浓度有关,低浓度时为黄绿色,高浓度时为桔红色。是一种高效氧化剂,有强大的去色和漂白能力。 二氧化氯发生器,是一种运行成本很低、药物投加准确、消毒效果极佳的设备,不含制氯厂出品的那些复杂甚至有害的成份,使用氯酸钠与盐酸定量滴定,控制反应生成量的办法来实现,其总反应表达如下:

NaClO + 2HCl- NaCl+Cl2 + 0.5ClO2+ 2H2O

对经水传播的病原微生物,包括病毒、牙孢及水路系统中的异养菌、硫酸盐还原菌和真菌均有很好的消毒效果。它主要的作用是对细胞壁有较好的吸附和透过性,可有效地氧化细胞内含基的酶,并可快速地控制微生物蛋白质的合成。二氧化氯先同水发生反应产生亚氯酸HClO2 ,亚氯酸是一种相当弱的弱酸,具有氧化漂白作用。

二氧化氯被认为是氯消毒剂的理想替代品。二氧化氯的消毒机理主要是通过吸附、渗透作用,进入细胞体,氧化细胞内酶系统和生物大分子,较好地杀灭细菌、病毒,且不对动、植物产生损伤,杀菌作用持续时间长,受PH影响不敏感。二氧化氯与水中有机物的反应为氧化作用,而氯则以取代反应为主。

 

(6) 臭氧

臭氧一种强氧化剂,可自动分解为氧气,属易燃易爆品。臭氧常用空气作为原料制备,空气须先经过净化和干燥处理以提高臭氧生产率,防止设备积垢和降低能量消耗。臭氧在水中的溶解度有限,必须有臭氧和水的接触室,以及尾气回收利用和处置设备,才能提高使用效率。但由于臭氧制取设备复杂,投资大,运行费用高,一直没有得到普遍推广。

臭氧的消毒机理包括直接氧化和产生自由基的间接氧化,与氯和二氧化氯一样,通过氧化来破坏微生物的结构,达到消毒的目的。因此消毒效果与其氧化还原电位直接相关。由于臭氧分子不稳定,易自行分解,在水中保留时间很短,因此不能维持管网持续的消毒效率,而且臭氧消毒产生溴酸盐、醛、酮等副产物,其中溴酸盐在水质标准中有规定,醛、酮等副产物部分是有害健康的化合物,部分使管网水生物稳定性下降,因此臭氧消毒在使用中受到一定的限制。对于大、中型管网系统,采用臭氧消毒时必须依靠氯来维持管网中持续的消毒效果。

 

(7) 紫外线

氯、二氧化氯和臭氧消毒是化学法消毒,而紫外线则是物理消毒,紫外线是指电磁波波长处于200~380 nm的光波,紫外线消毒机理与其它氧化剂不同,是利用波长254 nm及其附近波长区域对微生物DNA的破坏,阻止蛋白质合成而使细菌不能繁殖。由于紫外线对隐孢子虫的高效杀灭作用和不产生副产物,紫外线消毒在给水处理中显示了很好的市场潜力。

因为氯消毒不能有效杀灭隐孢子虫卵囊,而紫外线对隐孢子虫卵囊有很好杀灭效果。而且在常规消毒剂量范围内紫外线消毒不产生有害副产物,但紫外线消毒不能维持管网内持续的消毒效果,在大型水厂的应用必须跟氯结合,其使用目前还受到一定限制。

 

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