消毒方式概述
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净水厂消毒方式概述一,加氯消毒液氯消毒法(chlorine disinfection)指的是将液氯汽化后通过加氯机投入水中完成氧化和消毒的方法。
液氯是迄今为止最常用的方法,其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。
由于加氯法一般要求不少于30 min的接触时间,接触池容积较大;氯气是剧毒危险品,存储氯气的钢瓶属高压容器,有潜在威胁,需要按安全规定兴建氯库和加氯间;液氯消毒将生成有害的有机氯化物,但是他的持续灭菌能力,让他成为现今水处理行业里比较常用的工艺.加氯消毒原理氯在常温下为黄绿色气体,具强烈刺激性及特殊臭味,氧化能力很强。
在6、7个大气压下,可变成液态氯,体积缩小457倍。
液态氯灌入钢瓶,有利于贮存和运输。
除氯外,漂白粉[Ca(ocl)Cl)和漂粉精][Ca(OCl)2]等也能用于消毒。
含氯化合物中,氯的价数大于负一者,称为有效氯,具有杀菌作用。
漂白粉含有效氯约为30%,漂粉精约含60-70%。
氯消毒原理:氯溶于水后起下列反应:Cl2+H2O →HOCl+ H++Cl−HOCl=H++OCl−漂白粉在水中也能水解成次氯酸,氯的杀菌作用,主要是次氯酸体积小,不荷电,易穿过细胞壁;同时,它又是一种强氧化剂,能损害细胞膜,使蛋白质、RNA和DNA等物质释出,并影响多种酶系统(主要是磷酸葡萄糖脱氢酶的巯基被氧化破坏),从而使细菌死亡。
氯对病毒的作用,在于对核酸的致死性损害。
上述反应是可逆反应,因而一氯胺和二氯胺的杀菌原理仍是次氯酸的作用,只是在次氯酸被消耗后,反应才向左进行;氯胺本身也有杀菌作用,但需较高的浓度和接触时间。
HOCl(次氯酸)或OCl−(次氯酸根)形态的氯被称之为游离性残余氯。
对细菌的杀灭能力而言在较低的PH值条件下存在的HOCl更有效。
加氯消毒方法①普通氯化消毒:是指水的需氯量较低,且基本无氨,用少量氯即可达到消毒目的的一种消毒法。
此法产生的主要是游离性余氯,所需接触时间短,效果可靠。
但要求原水污染较轻,且基本无酚类物质(否则会产生氯酚臭);原水为地面水时,往往会使饮用水具有致突变性,以及含有三卤甲烷。
②氯胺消毒法:本法相当于前述加氯量控制在C点前的消毒,不同的只是人为地加氨(液氨、硫酸铵或氯化铵)。
氨与氯的比例应通过试验确定,其范围一般为1:3-1:6。
与普通氯化消毒法相比,本法产生的三卤甲烷明显较低;消毒后的饮水,在Ames试验中其致突变性亦较弱;如先加氨后加氯,则可防止氯酚臭;如先加氯,消毒后再加氨,则可使管网末梢余氯得到保证。
但本法的消毒作用较弱,故要求的接触时间较长,余氯浓度较高;费用较贵:一氯胺在大肠杆菌回变试验中呈阳性反应。
③折点消毒法:本法的优点是:消毒效果可靠;能明显降低锰、铁、酚和有机物含量;并具有降低臭味和色度的作用。
缺点是耗氯多,并因而有可能产生较多的氯化副产物;需事先求出折点加氯量,且有时折点不明显;会使水的pH过低,故必要时尚需加碱调整。
④过量氯消毒法:当有机污染严重,或需在短时间内达到消毒目的时,可加过量氯于水中,使余氯达到1-5mg/L。
消毒后的水,需用S02、亚硫酸钠或活性炭脱氯。
氯消毒法还可根据加氯点不同而分为预氯化法,后氯化法和中途加氯法。
预氯化法是指在混凝沉淀前加氯,其主要目的在于改良混凝沉淀和防止藻类生长。
但易生成大量氯化副产物。
后氯化法即在滤后水中加氯,它是最常用的氯消毒法。
中途加氯又称二次加氯,是在管网中途的加压泵站或贮水池泵站的补充加氯。
管道很长时,采用此法既能保证末梢余氯,又不致使水厂附近的管网水含余氯过高。
二,二氧化氯消毒二氧化氯消毒剂是国际上公认的含氯消毒剂中唯一的高效消毒灭菌剂,它可以杀灭一切微生物,包括细菌繁殖体,细菌芽孢,真菌,分枝杆菌和病毒等,并且这些细菌不会产生抗药性。
二氧化氯对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力,可有效地氧化细胞内含巯基的酶,还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。
一、二氧化氯的消毒灭菌性能1、高效、强力。
在常用消毒剂中,相同时间内到同样的杀菌效果所需的ClO2浓度是最低的。
对杀灭异养菌所需的ClO2浓度仅为Cl2的1/2。
ClO2对地表水中大肠杆菌杀灭效果比Cl2高5倍以上。
二氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强。
2、快速、持久。
二氧化氯溶于水后,基本不与水发生化学反应,也不以二聚或多聚状态存在。
它在水中的扩散速度与渗透能力都比氯快,特别在低浓度时更突出。
当细菌浓度在105~106个/mL时,0.5ppm的ClO2作用5分钟后即可杀灭99%以上的异养菌;而0.5ppm的Cl2的杀菌率最高只能达到75%,试验表明,0.5ppm的ClO2在12小时内对异养菌的杀灭率保持在99%以上,作用时间长达24小时杀菌率才下降为86.3%。
3、广谱、灭菌。
ClO2是一种广谱型消毒剂,对一切经水体传播的病原微生物均有很好的杀灭效果。
二氧化氯除对一般细菌有杀死作用外,对芽孢、病毒、异养菌、铁细菌、硫酸盐还原和真菌等均有很好的杀灭作用,且不易产生抗药性,尤其是对伤寒,甲肝、乙肝、脊髓灰质炎及艾滋病毒等也有良好的杀灭和抑制效果。
ClO2对病毒的灭活比O3和Cl2更有效。
低剂量的二氧化氯还具有很强的杀蠕虫效果。
4、无毒、无刺激。
急性经口毒性试验表明,二氧化氯消毒灭菌剂属实际无毒级产品,积累性试验结论为弱蓄积性物质。
用其消毒的水体不会对口腔粘膜、皮膜和头皮产生损伤,其在急性毒性和遗传毒理学上都是绝对安全的。
5、安全、广泛。
二氧化氯不与水体中的有机物作用生成三卤甲烷等致癌物质,对高等动物细胞、精子及染色体无致癌、致畸、致突变作用。
ClO2对还原性阴、阳离子和氧化效果以去毒为主(H2S、SO32−、CN−、Mn2+),对有机物的氧化降解以含氧基团的小分子化合物为主,这些产物到目前的研究为止,均证明是无毒害用的,并且ClO2使用剂量极低,因此用ClO2消毒十分安全,无残留毒性。
其安全性是被世界卫生组织(WHO)定为AI级。
二氧化氯作为一个强氧化剂,它还具有除藻、剥泥、防腐、抗霉、保鲜、除臭、氯化及漂白色等多方面的功能,用途十分广泛。
二氧化氯灭菌消毒剂经美国食品药物管理局(FDA)和美国环境保护(EPA)的长期科学试验和反复论证,考验了ClO2对饮用水的处理效果后,被确认为是医疗卫生、食品加工中的消毒灭菌、食品(肉类、水产品、果蔬)的防腐、保鲜、环境、饮水和工业循环及污水处理等方面杀菌、清毒、除臭的理想药剂,是国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品。
二、二氧化氯灭功消毒剂的应用范围(1)各种场合下的生活、饮用、自来水的消毒;(2)餐厅、宾馆、家庭、摊档餐具和卫生设施的灭菌消毒与空气环境消毒;(3)食品、饮料厂、发酵工业的设备、管道、容器的最终灭菌消毒;(4)乳品厂、屠宰厂、发酵工业的设备、管道、容器的最终灭菌消毒;(5)医院污水的灭菌消毒处理;(6)游泳池循环水、浴池水的灭菌消毒;(7)医疗、卫生、临床器械消毒、灭菌、除臭和防霉处理;(8)家庭、宾馆、饭店、水果蔬菜、鱼肉食品的保鲜及最终淋洗消毒和卫生器具消毒;(9)高层建筑给水的二次消毒处理;(10) 配制各种口腔消毒液、除臭液及创口清洗液等;(11)公共场所环境空气、冰箱、冷库、办公室、宿舍、车厢及空调通风系统的空气清洁、消毒、除臭。
也可用于病家、病区及病人物品的杀菌消毒;(12)鱼虾疾病防治,池水消毒与增氧,杀灭毛蚶甲肝病毒及磨菇生产灭菌消毒保鲜处理等,达到防病、增产、提质的效果;(13)鱼虾类加工过程中消毒控制杂菌、大肠杆菌等污染及保鲜;(14)动物禽畜饲养场舍及饮水的消毒,蚕茧养殖器具消毒;(15)中水回用中的灭菌与脱臭;(16)面粉与各种食品的漂白剂;(17)造纸、印染行业的漂抓药剂;(18)工业循环冷却水的除藻灭菌处理;(19)二氧化氯在注水采油中作解堵剂,完全能够氧化堵塞岩层的有机生物质和任何聚合物残渣;二氧化氯与其他消毒剂产品的性能对比各型二氧化氯使用中的注意事项表3,氯胺消毒法氯胺消毒法(chloramine disinfection)指的是氯和氨反应生成一氯胺和二氯胺以完成氧化和消毒的方法。
被消毒的水中氨氮含量0.05mg/L时,便在加氯前先加氨或铵盐,再加氯使之生成化合性氯的消毒方法叫氯胺消毒。
起主要作用的是一氯胺和二氯胺。
优点:1) 因氯胺与水中腐殖物质作用较小,因此减少了腐殖物质与游离氯所形成的致癌物质(如三卤甲烷)2) 在管网中的氯胺形成的余氯持续时间长,因而能有效地抑制残余细菌的再繁殖。
3) 避免了氯引起的臭味。
氯胺作为饮用水的消毒剂,1916年首次在加拿大渥太华应用。
最初加入氨和氯形成氯胺用于对水中嗅和味的控制。
近些年来由于对消毒副产物(DBPs)的关注和对饮用水中消毒副产物限值的规定。
越来越多的水厂采用氯胺作为二级消毒剂取代氯消毒。
当水中存在氨氮时,加入水中的氯会与水中的氨氮发生下列反应,生成一氯胺(NH2Cl)、二氯胺(dichloramine,NHCl2)和三氯胺(nitrogen chloride或trichloramine, NCl3)。
反应式如下:NH2Cl+H2O+NH2Cl+HOCl→NHCl2+H2ONHCl2+HOCl→NCl3+H 2O如化学反应式(1-14)所示,增加自由氯将会导致折点反应:2NH4++3HOCl→N2+3Cl−+3H2O+5H +当Cl2:N<5:1时,自由氯与氨氮只形成一氯胺,氯胺消毒采用这一比例范围;5:1<Cl2:N<7.6:1时,一氯胺与自由氯继续反应生成二氯胺和三氯胺;在Cl2:N7.6:1点,即是折点,所有的氨氮全部被自由氯氧化。
当Cl2:N<7.6:1,继续投加的氯导致自由氯浓度的提高,进而导致消毒副产物的大量生成。
应用氯胺作为消毒剂也存在一些缺点:(1) 氯胺的氧化能力较氯低,因此对病原体的灭活需要更长的接触时间;(2) 氯胺作为消毒剂生成不具有消毒效果的有机氯胺;(3) 氯胺的自身分解和衰减释放自由氨氮,氨氮可作为自养硝化细菌的底物,参与氮循环。
硝化细菌利用氨氮作为能量来源并且生成亚硝酸氮,加速氯胺的衰减,使得异养菌增加。
硝化细菌也可为异养菌提供食物。
四,漂白粉消毒漂白粉消毒是利用漂白粉的氧化作用对饮用水和废水进行杀菌的水处理过程。
漂白粉是白色粉末状物质,有氯臭味,遇水放出有强氧化性的原子氧:Ca(OCl) 2→CaCl2+2[O]。
市售漂白粉含有效氯25-30%,性质不稳定,在光线和空气中发生水解,使有效氯含量减为20-25%。
一般先加水配成漂白粉溶液(浓度1-2%),再投入被处理的水中,如投加在过滤池。
漂白粉是混合物,它的有效成分是Ca(OCl) 2。
商品漂白粉往往含有Ca(OH)2、CaCl2、Ca(OCl) 2和Cl2等杂质。