市政水紫外线消毒器水消毒技术及市政水处理消毒技术

水的消毒是市政水处理领域中一个重要的环节。现有的市政水处理消毒技术主要包括Cl以及Cl制剂消毒、ClO2消毒、臭氧消毒、紫外线消毒器消毒及新型消毒技术，以下就Cl以及Cl制剂消毒、ClO2消毒、臭氧消毒、紫外线消毒器消毒及新型消毒技术几种消毒进行简单的介绍： 
1.Cl以及Cl制剂对水的消毒 
利用Cl来对水进行消毒是至今仍被广泛采用的一种方法，人们对于它消毒的原理也比较熟悉。采用Cl对水进行消毒，主要就是通过其中HClO的氧化作用进行杀菌，因为次Cl酸HClO是一个很小的中性分子，因此它能够扩散到带有负电的细菌的表面，然后穿透细菌的细胞壁进入到细菌的内部，发挥其氧化的作用对细菌内的酶系统进行破坏从而杀死细菌。 
液Cl，是一种有毒的，腐蚀性很强的化学物质，因此，在对其进行运输或是贮藏及使用的过程当中，我们都必须要严格的管理，它通常情况下在比较大型的水处理厂中使用。Cl制剂比起液Cl来比较安全，但是漂白蒶中有效的Cl很容易分解，造成使用的不方便性；NaClO不能够贮藏，必须在现场使用，而且其产气量也比较小，受到各方面的限制它的使用不是那么的普遍。Cl消毒能够以较快的速度杀死水中存在的细菌，成本也不是很高，但是在Cl消毒的过程当中很容易产生一些有害的物质，这些经过Cl化了的有机污染物，形成有机Cl化物之后不仅使得水容易产生异味，而且这种污染物有毒并致癌，对人的生命安全造成威胁。 
2.ClO2对水的消毒 
ClO2是一种强氧化剂，它有很好的细胞壁吸附能力以及细胞壁的穿透能力，可以有效地快速地进入细菌内部对其酶系统进行破坏，从而达到快速杀菌的作用，因此运用ClO2对水进行消毒不失为一种理想的方法，它兼具了其它消毒剂的优点。因为ClO2是一种氧化剂，并不是Cl化剂，因此，它与水中的很多有机物都不发生反应，如果反应也只是生成了氧化的产物，不会造成污染，ClO2的杀菌和消毒作用，要远远的超过运用Cl及Cl化剂消毒。 
3.运用O3对水进行消毒 
O3消毒技术的应用，可以有效对水进行杀菌和消毒，因为其所产生的有害物质很少，同时能够使水中溶解氧增加，实现水的脱色和去臭，能够杀灭水中的藻类，也可以分解和氧化水中的Mn、洗涤剂、色素以及悬浮的颗粒和有机农药，进而使得水质得到了大大的改善。运用O3进行消毒所要解决的主要问题就是其生产的设备比较庞大，生产的流程又比较复杂，对其运行和管理的水平要求也比较高，O3的制取生产率比较低，所消耗的电能也比较大，基础建设投资大，成本比较高；除此之外，O3还是一种不稳定的气体，很容易在水中分解。因此，单独运用O3进行消毒很难保证持续性的杀菌消毒效果。 
4.运用紫外线消毒器对水进行消毒 
紫外线能够改变核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸中含氮的物质，它可以在相邻的核苷之间形成二聚物产生新键，通过这种作用就可以致使水中的微生物不能够实现自我的复制，从而达到了消毒的目的。因此，运用紫外线对水进行消毒既方便又快捷。但是其消毒的效果却受到多方面因素的影响，消毒之后的水还应该进行必要的预处理。运用紫外线消毒技术的优点比较突出，尤其是在水量较小的情况下能够充分的发挥其优势，即用低剂量在较短的时间内就能够杀灭水中的细菌。紫外线消毒设备安装比较容易，其管理和运行又都非常的方便，更重要的是运用紫外线进行水处理是一种物理处理，不会向水中增添新的物质，消毒后的水中也不会产生有毒副作用的产物。而病毒的本身抵抗紫外线的能力很弱，如果病毒通过宿主的保护之后就增强了病毒抵抗紫外线的能力，因此，运用紫外线对水进行消毒也要进行预处理，也不能够保证持续性的杀菌消毒的效果。 
自1910年Cernovedeow和Henvi次将紫外线消毒技术用于饮用水消毒,紫外线技术在水处理领域得到了快速发展。在欧美许多国家的水处理厂中,饮用水紫外线消毒器被广泛采用。如在芬兰的赫尔辛基处理能力达万吨的紫外线消毒装置已在一家企业投入使用。从70年代末期开始，饮用水紫外线消毒器与污水紫外线消毒器等紫外线消毒技术被广泛的应用于饮用水和市政污水的消毒工艺。而随着紫外线消毒技术的不断成熟，紫外线消毒产品在不断进步的同时也逐渐得到国内设计师和终端用户的青睐。 
紫外线消毒与传统的化学消毒剂杀菌相比，属于一种物理反应，紫外光子辐射导致的光化学反应来完成消毒任务，而不向水体内投加任何的化学药剂。如果水体能不受到外来污染物影响，经中压紫外线技术后的水体可以一直确保消毒效果，有效避免复活反应发生。但是无论是饮用水紫外线消毒器处理后或是污水紫外线消毒器处理后，在消毒之后的都会在不同程度上再次被污染，比如管线内壁的污染物或是管线可能存在的渗漏点。因此建议将紫外线消毒工艺与其他一种化学方法相结合(组合工艺)，将市政水紫外线消毒器系统置于过滤池和清水池之间，保证组合消毒工艺更加合理的同时，确保化学消毒剂与水有充分的接触和反应时间。欧洲一些国家比如荷兰、德国、法国和北欧(芬兰、丹麦、瑞典和挪威)等国家采用紫外线单一消毒工艺，可以确保供水安全性。主要由于供水管网相对较短，水源水质比较好，并采用高压供水方式可以有效的避免管网的二次污染。而对于管网长，且相对老旧的供水管网，自来水厂则采用紫外线再加Cl的组合消毒工艺，以保证自来水在市政管网内不受二次污染，例如美国、西班牙和意大利。为了有效避免光复活现象和确保有效的紫外线剂量，市政水紫外线消毒器系统也可以安装在二次供水的水泵出口、贮水池、居住区高位水箱出水口或其它靠近用水点的管道上。 
在自来水消毒中，紫外线比化学消毒剂更大的优势来源于紫外线可以杀灭自来水中的隐孢子虫。隐孢子虫属于原生动物，寄生于动物体中和人体中，可引起隐孢子虫病。寄生于人体内部的微小隐孢子虫，是机会治病原虫，可以导致严重腹泻的一种腹泻病原，且具有感染性。1987年在美国的佐治亚州，大约有1.3万居民同时发生了肠炎症状，在自来水中找到了隐孢子虫的囊卵，这是历一次隐孢子虫病通过市政供水系统大规模爆发。1993年，美国威斯康星州的市政供水系统又一次被隐孢子虫污染，40万人同时腹泻。1987年在国内也发现了人体隐孢子虫病的病例，随后其他一些省市也相继报到了一些病例，在腹泻患者中，隐孢子虫的检出率达13.3%。在发生疫情的引用水处理系统中，消毒工艺均采用Cl化消毒法(包括Cl气、次Cl酸钠、二氧化Cl和Cl胺)，经检验Cl化消毒系统运行正常，并且保障足够的余Cl量和接触时间。大量事实和研究表明，传统的Cl化消毒方法不能提供足够的剂量，在隐孢子虫侵入时不足以确保饮用水的供水安全。市政水紫外线消毒器紫外线消毒技术的不断进步和紫外线消毒反应器的不断完善，从1993年对隐孢子虫90%除率，达到1999年99.99%的去除率。紫外线技术已被认可为适合杀灭隐孢子虫(Cryptosporidium)和贾第鞭毛虫(Giardia)消毒的技术，特别适用于地表水和其它易受感染水源。这也美国将紫外消毒工艺作为自来水消毒的更佳手段写入供水法规中的原因。 
紫外线消毒技术是一种物理消毒方式，具有广谱杀菌能力，也是不会产生消毒副产物的消毒方法。目前，紫外线消毒技术已经发展成为安全可靠、高效环保的消毒技术，在国外各个领域得到了广泛的运用。在我国，紫外线消毒技术因其节能环保的特性而日益受到注重与推广，正逐步取代传统化学消毒方法，成为主流的水处理净化技术。 
新型的市政水处理消毒技术： 
a)进行生物消毒。随着生物科技的发展，具有生态环保作用的生物消毒技术在进行水消毒的过程中也被广泛的应用。在自然环境中有一部分生物分泌出的物质既能够杀菌消毒同时还能起到环保的作用。人们很早就发现了这一现象并且很早就利用这些生物以及他们的代谢产物进行消毒，从而形成了生物消毒法。那么传统的生物消毒方法是直接的运用生物个体进行消毒，其过程比较缓慢，消毒的效果也不是十分确定，消毒率低，其应用不能达到规模化的水准，同时也不能满足现代水处理消毒的要求。但是之后人们从生物体中提取出了具有消毒作用的活性物质，便使得生物消毒技术能够大规模的运用在市政水处理消毒上面，其前景比较广阔； 
b)运用光催化进行消毒。运用光催化消毒的原理：因为当光照射在光的催化剂表面上时，就会生成空穴和电子，电子又具有氧化还原的能力，与空气中的水反应生成过氧化氢。而空穴和水反应时，又会生成一种活性氧。那么细菌一旦接触到了经过光催化后的水的表面，就会在氧化还原的作用下被杀灭； 
c)运用电场进行消毒。电场消毒有三种具有消毒作用的因素，一种就是在水通过电场的时候所产生的一些强氧化剂；另一种是水本身产生了一种氧化性非常强的但是存在时间非常短暂的自由基；还有就是电场的本身对细菌的细胞具有的破坏作用。电场消毒这三种消毒因素的存在使得消毒整个过程都变得快速简单。 
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