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消毒技术与消毒副产物


化学氧化法
高锰酸钾(KMnO4)可以显著地控制氯化副产物的生成, 降低水的致突变性,使水中有机污染物的数量和浓度 均有显著的降低,水的致突变性由阳性转变为阴性或 接近阴性。用KMnO4去除与控制水中的有机物,不必 改变常规的净水工艺流程,只需在投加混凝剂之前或 同时投加KMnO4溶液,操作简单,投资费用低。纳米 TiO2光催化水处理技术对于有机污染物特别是致畸、 致癌的氯仿四氯化碳等处理效果极佳,对于表征混和 污染物的化学耗氧量去除效果较好。
消毒技术
消毒技术主要是指:各场所对病源细菌、病源微生物 等、有害情况处理的方法
消毒技术
由于消毒技术存在与各行各业,种类多种多样,设备也各 不相同,我们在这里把这些技术主要分为:静态杀菌技术 和动态杀菌技术。
静态杀菌技术:指的是固定的杀菌设备,如臭氧、巴士消 毒、超高压杀菌、高电压杀菌、高压脉冲杀菌等等主要针 对的是产品的直接杀菌。以及部分场所使用的杀菌药剂等
动态杀菌技术:指的是对一定空间内 进行一个持续的消毒 杀菌技术,由于部分食品企业、公共场所等空气交换比较 频繁,空气质量参差不齐,需要动态杀菌技术对这些场所 进行一个持久不间断的杀菌净化。如食品企业采用的 NICOLER动态杀菌技术、公共场所、学校采用的蒸发醋消 毒。
水的消毒技术
常见用于水厂的消毒技术有 氯消毒技术 二氧化氯消毒技术 臭氧消毒技术 紫外线消毒技术
消毒副产物
在氯消毒等情况下,水中会产生DBPs,包括挥发性和 非挥发性卤代有机物,如THMs、HAAs、HANs、 HKs、CH、CP、ClO3-,每类物质中含有不同组分的 化合物,其中THMs、H产物的去除
混凝法 吹脱法 活性炭吸附 生物预处理 化学氧化法 膜过滤
混凝法
强化混凝是用改善混凝剂匹配和优化混凝工艺条件等 方法, 提高混凝沉淀对有机物的去除效率。常 用的混 凝剂有A12(SO4)3, FeC13, PFS(聚合硫酸铁)、PAC(聚合 铝)等。混凝法能去除水中的悬浮颗粒、色度,减少消 毒副产物前体物的数量。混疑、沉淀对三卤甲烷生成 势(THMsFP) 具有一定的去除效果, 去除率在33%~ 44%之间, 滤池对THMsFP 的去除率为13%~18%。
膜过滤
饮用水深度处理中常用到膜过滤,有微滤(MF)、超滤 (UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)等形式,对水中臭味、 色度、消毒副产物前体物及其它有机物和微生物均有 良好的去除效果,被EPA推荐为最佳工艺之一。近年 来膜技术在给水界迅速发展 。膜处理技术具有简洁、 紧凑、处理水质好、可减少混凝剂及消毒剂用量、有 效去除病原体、易于自动化操作、维护方便等优点, 但是膜的污染、堵塞问题和高成本一直制约着其发展 应用,也是业内研究的热点。
生物预处理
生物预处理方法是在常规物理化学处理工艺前增设生物处 理装置,借助装置中富集的微生物群体的新陈代谢,减少水 中三氯甲烷前驱物的量,从而限制三氯甲烷的生成。生物预 处理法对有机物(以TOC计)的去除率不高,仅30% ~ 40%, 但当该法与传统处理相结合时,对进出水的致突活性 比较研究表明:生物预处理与传统处理相组合的处理工艺可 以有效降低氯化水中三氯甲烷的含量 。该法对三氯甲烷前 驱物控制机理可能是由于生物预处理对水中有机物化学结 构的改变导致后续传统工艺提高对三氯甲烷前驱物的去除 效果。饮用水生物预处理一般采用生物膜法,主要包括生物 接触氧化、生物滤池、生物转盘、生物流化床等。生物处 理能有效去除前体物质且可大幅度降低后续加氯量,工程运 用效果较好。
吹脱法
根据三氯甲烷具有挥发性,采用曝气法吹脱。曝气法有 跌水曝气法、摇动法、煮沸法等。该方法只适用于处 理量较低的情况,且能耗较高。
活性炭吸附
研究表明,在常规水处理工艺流程中投加粉状活性 炭, 能吸附去除水中各种有机污染物(副产物前驱物 和 副产物本身),使其致突变活性成阴性。当粉末活性炭 的投加量为10~15mg/L 时,CODMn 去除率可达20% 左右。郭改梅和董肇君按一定顺序在饮用水原水中投 加少量Fenton 试剂和粉末活性炭,可在保证常规出水 水质指标的情况下,有效去除三卤甲烷前体物 (THMFP),从而大大降低饮用水中三卤甲烷的浓度。
氯消毒技术
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。
二氧化氯消毒技术
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。
臭氧消毒技术
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。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。
紫外线消毒技术
紫外线消毒机理与其它氧化剂不同,是利用波长 254nm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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