氯胺消毒

Wallace & Tiernan Inc. Taking care of the world’s water各种消毒方式的比较以下是对一些消毒方法专业文章的摘要和概括，总结了不同消毒方式的优缺点。

各种化学消毒的比较：直到1970s，加氯仍是唯一的饮用水消毒的方式。

由于它工艺成熟，加氯消毒普遍被认为是最可靠的饮用水消毒方式。

加氯消毒的优势在于：●对各种病菌有极强的灭活性。

●能提供防止细菌再次滋生的余氯，确保处理过的饮用水在长途配送中保持清洁。

●不会发生二次污染。

●适合不同的水质的消毒要求。

●检测与控制相对简单。

●成本较低但是最近，饮用水的消毒问题遇到了一系列新的挑战，对消毒方式有了更高的要求：●需要消毒方式更有效的对付那些抗力强的病原菌。

Wallace & Tiernan Inc. Taking care of the world’s water●要在消毒过程中尽可能减少副产物的产生。

●消毒工艺要符合新颁布的安全及环保规程●系统安全可靠性要更强。

为面对这些新的挑战并达到新的要求，我们应该根据水源的质量和相关特点设计与之相对应的消毒方式。

目前，显然加氯仍然是最普遍使用的消毒方式。

其他消毒方式也在快速发展，包括氯氨，二氧化氯，紫外线。

在对饮用水进行消毒时，采用哪种消毒方式，要具体问题具体分析，不同的消毒方式达到的效果不同，没有哪一种消毒方式会适合所有的消毒工艺。

以下是对一些消毒技术的的描述和介绍，并对各技术的优点缺点进行了对比。

************************************************************************************************************************************************* 加氯饮用水消毒工艺中。

氯可以以三种形式进行参与，氯气消毒、次氯酸消毒、次氯酸钙消毒，这三种消毒方式均可以在水中产生自由氯。

氯氯消毒主要是通过次氯酸的氧化作用来杀灭细菌，次氯酸是很小的中性分子，只有它才能扩散到带负电的细茵表面，通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部，起氧化作用破坏细菌的酶系统，而使细菌死亡。

但对于水中的病毒、寄生虫卵的杀灭效果较差，需要在较高值消毒剂浓度乘以接触时间才能达到理想的除菌效果。

然而，氯在水中的作用是相当复杂的，它不仅可以起氧化反应，还可与水中天然存在的有机物起取代或加成反应而得到各种卤代物。

研究发现氯在进行饮用水预氧化和消毒时与水中某些有机物发生氧化反应，同时发生亲电取代反应，产生易挥发和不易挥发的氯化有机物如三氯甲烷等，这些有机化合物有许多是致癌物或诱变剂而常规处理工艺对于氯化产生的副产物不能有效去除。

二氧化氯二氧化氯的消毒机理主要是氧化作用，能较好杀灭细菌、病毒，且不对动植物产生损伤，杀菌作用持续时间长，受影响小，可除臭、去色，二氧化氯是一种强氧化剂，对细菌的细胞壁有较好的吸附和穿透性能，可以有效地氧化细胞酶系统，快速地控制细胞酶蛋白的合成，因此在同样条件下，对大多数细菌表现出比氯更高的去除效率，对很多病毒的杀灭作用强于氯是一种较理想的消毒剂，二氧化氯可以与多种无机离子和有机物发生作用，可以去除水中的多种有害物质，还可以将水中溶解的还原态铁、锰氧化，对去除铁和锰很有效，同时对于硫化物、氰化物和亚硝酸盐也有一定的氧化去除效果。

二氧化氯几乎不与水中的有机物作用而生成有害的卤代有机物，二氧化氯在净水过程中产生的副产物包括两部分，一部分是被其氧化而生成的有机副产物；另一部分是本身被还原以及其它原因而生成的无机副产物。

与氯相比，二氧化氯净化的有机副产物较少且毒性较轻，二氧化氯主要的消毒副产物为亚氯酸盐和氯酸盐，它们对人体健康有潜在的危害，世界卫生组织对亚氯酸盐在水溶液中的质量浓度建议控制在以200L下，而对氯酸盐的毒性还在进一步的研究之中，另外，二氧化氯本身也有害，且不能贮存，需现场制备。

氯胺氯胺消毒是氯衍生物的消毒方法之一，由于氯胺消毒作用缓慢，它不能作为基本杀菌消毒剂，曾一度停用，但由于氯胺能避免或减缓氯与水中有机污染物质的某些化学反应，从而使消毒后水中氯化副产物的生成量显著降低，氯胺消毒被广泛认为是控制消毒副产物形成的有效手段。

氯胺消毒的应用一、氯消毒1、氯消毒原理氯容易溶解于水，当氯溶解在清水中时，发生下列反应：Cl2+H2O=HOCl+HCl次氯酸HOCl部分离解为氢离子和次氯酸根：HOCl=H++OCl－HOCl与OCl—的相对比例取决于温度和pH值。

2．余氯形态与消毒效果氯消毒作用的机理：一般认为主要通过次氯酸HOCl起作用。

HOCl为很小的中性分子，只有它才能扩散到带负电的细菌表面，并通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部。

当HOCl 分子到达细菌内部时，能起氧化作用破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。

OCl—虽亦具有杀菌能力，但是带有负电，难于接近带负电的细菌表面，杀菌能力比HOCI差得多。

生产实践表明，pH值越低则消毒作用越强，证明HOCl是消毒的主要因素。

因此，不同的余氯形态，消毒效果有较大的不同。

HOCl 形态生成的比例受pH值的影响，pH在2~7时，HOCl比例较大，消毒效果较好。

3.加氯点的选择水厂消毒一般在清水池中进行，通常，氯投加在过滤之后，清水池前（滤后加氯）。

当原水水质较差或为抑制沉淀池和滤池中藻类生长，在加混凝剂时同时加氯，以氧化水中的有机物（滤前氯化或预氯化）。

当管网很长，管网末梢的余氯难以保证时，需要在管网中途补充加氯，这样既能保证管网末梢的余氯，又不致使水厂附近管网中的余氯过高。

中途加氯的位置一般都设在增压泵站或水库泵站内。

4、影响加氯效果的因素加氯工艺对水厂来说，是最重要的管理工作之一，影响的因素很多。

1）水源的影响。

由于不同水源地的水质状况不同，加氯时原水耗氯量不尽相同，即使同一水源，不同取水口的氯耗有时亦会有较大的差别。

2）季节变化的影响。

不同季节水中有机质含量不同，导致氯耗不同，3）水源水质的影响。

①氨的影响。

在水中有氨氮时，由于氯和氯会反应，使加氯量难以控制。

②有机物的影响。

饮用水中有机物含量通常以耗氧量（CODMn）或总有机碳TOC来表示，当耗氧量较大时，氯耗明显提高。

③亚硝酸盐的影响。

自来水行业中余氯、氯胺类消毒剂的监测一、常识：在分析余氯、氯胺类消毒剂成分监测技术之前，我们首先来看一下消毒机理与其中的一些化学反应，因为这些是介绍监测技术的前提。

可能大家都已经很熟悉了，但还是希望大家都仔细看一遍，理清一下思路。

如果里面有什么错误，也请大家能提出来，一起探讨。

1、氯的消毒作用常用氯系消毒剂有氯、次氯酸钠、漂白粉、漂白精等。

它们的杀菌机制基本相同，主要靠水解产物次氯酸起作用。

氯在水中迅速水解为次氯酸，而次氯酸为弱酸，在水中部分电离。

根据次氯酸的电离常数式Ka=[H+][OCl--]/[HOCl]，可得pH值与OCl、HOCl两者相对含量的关系式：在20℃时，pH值与Cl2、HOCl、OCl-二者相对含量的关系：实践表明：pH 值约低，氯的杀菌作用愈强。

由此可推断，氯的消毒作用主要依靠HOCl，而OCl-的作用较弱。

究其原因，可能是因为HOCl 呈电中性，易接近带负电的菌体，并透过细胞壁而进入菌体，通过氧化作用破坏细菌的酶系统而使细菌死亡；而OCl-带有负电荷，不易接近带负电荷的菌体，难于发挥其杀菌作用。

当水中含有氨态氮时（这是很常见的），投氯后生成各种氯胺：Cl 2+H2O HOCl+HCl；NH＋HOCl3 NH Cl＋H O22NH Cl＋HOCl 2NHCl＋H22ONHCl 2＋HOCl NCl＋H32O氯胺亦有消毒作用，称为化合氯；而把HOCl、OCl-称为游离氯。

在平衡状态时水中各种氯胺的比例决定于pH值、（氯/氨）值和温度。

一般说来，当pH>9时，一氯胺占优势；当pH=7.0时，一氯胺与二氯胺近似等量；当pH<6.5时，主要为二氯胺；只有当pH<4.4时才产生三氯胺。

实验表明，氯胺在酸性条件下有较强的杀菌作用。

由此可知，二氯胺的消毒作用比一氯胺强。

至于三氯胺，其消毒作用极差，又具有恶臭味，在通常的水处理条件下不大可能生成，因而对消毒处理意义不大。

氯胺在水中的消毒作用，实质上是依靠其水解产物HOCl。

现代给水处理消毒技术的发展摘要：本文旨在阐述现代给水处理消毒技术的发展历程，分析这些技术的优势与不足。

Abstract: This paper aims at elaborating the modern water treatment disinfection technology development course, analysis the advantages and disadvantages of these technologies.关键词：水处理技术紫外线消毒氯臭氧Key word: Water treatment technology ultraviolet disinfection chlorine ozone引言生命离不开水。

在日长生活中，人类对水的需求量极大，为了满足世界人口对水源的需求，各地都建立起了不同类型的供水系统。

我们是怎样获得干净、清洁的水资源呢？正是给水处理消毒技术保证了千家万户的水源供给，为人们提供了安全可靠地用水。

伴随着现代科技技术的进步，水处理技术日趋成熟，给水消毒技术也在不断发展。

1、氯气和氯的衍生物消毒技术1.1氯消毒技术氯消毒主要是通过次氯酸的氧化作用来杀灭细菌，次氯酸是很小的中性分子，能扩散到带负电的细茵表面，通过细茵的细胞壁穿透到细菌内部，并起氧化作用，破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。

但对于水中的病毒、寄生虫卵的杀灭效果较差，需要在较高值(消毒剂浓度乘以接触时间)才能达到理想的除菌效果。

氯消毒的特点很多，其经济消耗不高，消毒操作简单，易于控制，消毒持续性好，余氯的测定也很容易。

传统的给水处理观念中，认为饮用水使用氯消毒技术就可以控制致病菌传播问题，即使较大城市的长距离给水管网，只要维持管网末梢一定的余氯就可以保证饮用水的安全（我国规定为0.05 mg/L）。

但是，随后的几十年里，我们发现即使采用氯消毒技术对给水进行了处理，给水管道中仍检出几十种细菌，除少数铁细菌和硫细菌外，主要是以有机物为营养基质的异养菌。

关于现代给水处理消毒技术的探讨摘要：我国长期以来受经济发展水平和饮水观念的局限，饮用水深度净化尚未得到普遍认同，但随着我国经济的发展、人们水质意识的提高，笔者认为，城市供水深度净化工艺将会提到日程上来。

学习、借鉴国外已有的成功经验，针对特定的原水水质，进行以预臭氧化、臭氧化-生物活性炭为代表的饮用水深度净化工艺探索和应用，将是我们走向二十一世纪净水工艺的重要课题。

关键字：水处理；消毒一、常用水处理消毒技术在城市供水系统中,消毒是最基本的水处理工艺,它是保证用户安全用水必不可少的措施之一。

常用的给水处理消毒技术有以下几种：1氯消毒技术氯消毒主要是通过次氯酸的氧化作用来杀灭细菌,次氯酸通过细茵的细胞壁穿透到细菌内部,并起氧化作用,破坏细菌的酶系统而使细菌死亡,但是对于水中的病毒、寄生虫卵的杀灭效果较差,需要在较高值(消毒剂浓度乘以接触时间)才能达到理想的除菌效果。

由于氯消毒的操作使用简单,便于控制,消毒持续性好,余氯的测定也很容易,并且氯消毒的价格不高,所以很快在饮用水行业推广应用。

目前为止,在公共给水系统中,氯消毒成为最为经济有效和应用最广泛的消毒工艺。

而现代工农业的迅猛发展不仅使人工合成的化学物质越来越多,也使通过各种途径进入水源水体的有机物质(包括人工合成的和自然界存在的)越来越多,相当多的水源水体呈微污染状况,对人体的健康产生严重的危害。

2臭氧臭氧在饮用水处理中的应用已经有一百多年的历史。

但是由于其技术复杂、成本昂贵，使应用受到限制。

本世纪七十年代，由于水污染的加剧和公众健康意识的提高，迫使人们在传统水处理工艺的基础上采用新的手段，保证供水水质符合更加安全的饮用水标准。

经过近二十年的研究和实践，以臭氧为主组成的复合应用技术，以其良好的处理效果成为给水深度净化技术的首选。

臭氧作为强氧化剂被普遍使用。

有关资料显示，在有效去除水中溶解性有机物、去除三氯甲烷母体物、改善水体的致突变活性、去除色、嗅、味、消毒、杀藻等方面，臭氧具有明显的优势，因而不仅用于预氧化和消毒，而且广泛地用于深度处理。

自来水厂常用的几种水处理消毒技术(一)水处理需要消毒的原因城镇供水所用的水源，一般为地面水或地下水。

任何地面水或多或少都受到生活污水和工业废水的污染，就是已经通过混凝沉淀、过滤等净化处理，但也不能把有害的细菌、病原菌及其它微生物完全去除。

水源是地下水时，水质虽然较好，但也会受到不同程度的污染，尤其是浅层地下水，容易受到周围环境、特别是生活污水的影响和污染，这些有害的细菌，成为人体有害的传播介质。

同时，自来水在输送和贮存过程中，可能会受到细菌污染，为了保障人民的身体健康，防止水致疾病的的传播，使供水水质达到GB5749—2006《生活饮用水卫生标准》，必须采用消毒来保证水质，通过消毒处理后的自来水可以控制消除水中的病原菌、病毒和其他致病性病菌传播的问题，《生活饮用水卫生标准》中要求消毒液与水的接触时间不少于30分钟后，出厂水及给水管道的管网末梢水维持一定的余氯就可以保证饮用水的安全。

(二)氯消毒技术的应用到目前为止，自来水厂主要以氯为消毒剂，可用来消除水中的细菌和有机物，氯加到水中后生成的次氯酸HOCL和次氯酸根OCL，而氯能起到消毒作用的主要成分是次氯酸HOCL，次氯酸HOCL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，因酶是促进葡萄糖吸收和新陈代谢作用的催化剂，从而使细菌死亡；次氯酸根OCL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、水的浑浊度、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：(i)当水中无氨氮存在时，反应式是：CL2+ tl20 H HOCL+ HCLHOCL —- H + OCL氯消毒的作用主要是次氯酸HOCL，并不是氯气本身。

饮用水消毒及消毒副产物的处理摘要：阐述消毒工艺的发展历程和常用的消毒方法，对不同消毒方式优缺点进行了阐述，指出多级组合工艺既可有效去除水中DBPs的前体物质，又可去除已生成的DBPs，是一种较稳妥的DBPs控制技术；提出开发消毒新技术和组合消毒工艺等是饮用水消毒技术的发展趋势。

认为从水源保护入手，从源头上控制污染物的排放才是控制消毒副产物的根本途径。

关键词：饮用水消毒消毒副产物控制工艺随着水处理技术的发展，饮用水消毒剂及应用研究取得了很多成果。

饮用水消毒是指杀灭水中的病原菌、病毒和其它致病性微生物，为了防止这种通过水介质引起疾病的传播；后来发现经过消毒后的水仍含有微量的消毒剂，并且产生了一些消毒副产物。

因此，人们对消毒副产物开始关注并进行了大量的研究实验，希望可以找到理想的消毒剂，使其既可以杀灭病原体，也不产生对人类有害的消毒副产物。

一.饮用水的消毒工艺发展历程饮用水消毒始19世纪初，当时使用氯气作为消毒剂，它能有效杀灭水中病原微生物，大大降低了人们感染伤寒、霍乱等水传播疾病的概率，以美国为例，饮用水消毒后使得霍乱、伤寒和阿米巴痢疾的发病率分别下降了90%、80%和50%。

但是，从20世纪70年代起，由于氯气消毒副产物（DBPs）不断在饮用水中检出，氯消毒的安全性受到了质疑，其它消毒技术开始逐渐得到应用和发展。

美国于1944年就开始在饮用水中应用二氧化氯（ClO2）进行自来水消毒，美国的Niagara Falls水厂使用ClO2控制水中因藻类繁殖与酚污染所产生的气味，取得良好的效果。

但是C1O2在水中溶解度小，易分解，稳定性差，一般为现场制取，且成本较高，在大中型水厂的使用受到一定限制。

膜技术是近30年迅速发展的一项新技术，是水处理行业一项革命性的突破。

早在“二战”时期，德军就用膜过滤被弹药污染的水源以获取饮用水。

1957年，美国公共卫生协会及水工业协会同意将膜用于水中大肠杆菌的去除，这是膜技术在水工业中的首次正式应用。

饮用水常用的消毒方式目前，从水体消毒的种类来说，有氯气、漂白粉、次氯酸钠、氯胺、二氧化氯、臭氧等药剂和紫外线消毒模式，每种消毒模式都具有不同的性能和特点。

我国大多数集中式供水采用氯消毒。

氯消毒效果好，且费用较其他消毒方法低。

但由于近年来地下水质中各种有机物含量的增加，运用氯消毒会产生三卤甲烷等致突变与致癌变的有机化合物，因此专家建议不宜单独使用氯消毒。

也有采用漂白粉、次氯酸钠消毒的，因漂白粉、次氯酸钠容易受阳光、温度的作用而分解，所含有效氯易挥发，所以对存放条件和有效氯测试的要求比较高。

使用氯胺消毒需要较长的接触时间，操作比较复杂，并且氯胺的杀菌效果差，不宜单独作为饮用水的消毒剂使用。

而紫外线的灭菌作用只在其辐照期间有效，所以被处理的水一旦离开消毒器就不具有残余的消毒能力，如果一个细菌未被灭活而进入后续系统，就会沾附在下游管道外表并繁衍后代，容易造成二次污染。

较为理想的消毒方式是二氧化氯和臭氧消毒。

二氧化氯应用现状近年来，国外在防止氯消毒所引起的有害作用而寻找新的消毒剂时，对CIO2的研究和应用日益增多。

由于CIO2不会与有机物反映而生成三氯甲烷，所以在饮用水处理中应用越来越广泛。

二氧化氯消毒的安全性被世界卫生组织(WHO)列为A1级，被认定为氯系消毒剂最理想的更新换代产品。

目前，美国和欧洲已有上千家水厂采用二氧化氯消毒，我国近年采用二氧化氯消毒的水厂也逐渐增多。

二氧化氯的制备方法由于二氧化氯水溶液易挥发，对压力、温度和光线敏感，所以不能压缩进行液化储存和运输，只能在使用时现场制备，立即使用。

二氧化氯的制备方法有电解食盐法、化学反应法、离子交换法等。

其中电解法和化学法在生产上应用较多。

臭氧应用现状目前，在欧洲主要城市已把臭氧作为深度净化饮用水的一种主要手段。

在我国，臭氧消毒总的来说是处在起步阶段，尤其是水厂净水处理工艺，但在区域供水工程中，臭氧消毒得到了一定的应用，积累了一些经验。

臭氧的制备方法由于O3在空气中会慢慢自行分解为O2，不易储存，因此O3应根据需要就地生产。

有关水的几个消毒方法到目前为止，可用作饮用水消毒剂的有氯、二氧化氯、臭氧、氯胺、高锰酸钾、过氧化氢、石灰水、过乙酸等，其中有关氯、二氧化氯、臭氧、氯胺的研究最多，紫外消毒也引起了广泛的关注。

理想的消毒剂应具有广谱的杀菌能力、持久的消毒效应、不产生有毒有害副产物，使用安全方便且成本较低。

消毒剂的几种比较：1氯和氯胺消毒。

氯消毒是传统的饮水消毒方法，一直沿用至今。

氯消毒中，氯与水反应时，要产生水解和离解反应，即：Cl2+H2O→HOCl + H+ + Cl- ，HOCl → H+ +OCl- 。

实际上，次氯酸比次氯酸根杀菌能力强得多，如次氯酸杀死大肠埃希菌的能力比次氯酸根要强80至100倍。

近年来发现，在氯化消毒的同时，许多受有机物污染的水源经过氯化后，能产生三卤甲烷和其它卤化副产物，这些副产物中，三氯甲烷被认为是重要致癌物。

但氯消毒亦有不少优点：（1）氯对微生物杀灭能力较强；（2）在水中能长时间地保持一定数量的余氯，具有持续消毒作用；（3）使用方便，成本较低。

氯消毒缺点主要表现在：（1）产生有害消毒副产物；（2）氯对病毒的灭活能力不如二氧化氯、臭氧等强。

（3）氯气或液氯消毒具有一定的不安全性。

近年来，有使用氯胺作为饮水消毒剂，其与氯气相比，可使三卤甲烷生成量减少50%。

为了使饮水中三卤甲烷控制在0. 1mg/L以内，国外许多水厂已经采用氯氨消毒。

我国已有用氯氨消毒的水厂筹建，但最近有研究发现，氯氨亦可能存在致突变性。

2.二氧化氯消毒。

二氧化氯是一种强氧化剂，其在水处理中具有杀菌、脱色、除臭、除味、控制藻类生长的作用，且很少产生有害物质。

二氧化氯是广谱高效消毒剂，对水中病原微生物有很高的杀灭效果。

与氯相比，其对pH有较宽的适应范围，受有机物影响小。

二氧化氯在水中的扩散速度比氯快，在低浓度时比氯更为有效；其对细菌和真菌孢子及病毒的杀灭能力比氯强，并且对水中寄生虫及虫卵亦具有杀灭作用。

二氧化氯在控制三卤甲烷的形成和减少总有机卤代物方面具有独特的优越性，几乎不产生三卤甲烷及其它卤化物。