饮用水消毒处理
二、饮用水消毒方法
臭氧消毒的优点: 臭氧消毒的优点: 臭氧消毒的缺点: 臭氧消毒的缺点:
1)臭氧分子不稳定,易自行 臭氧分子不稳定, 分解, 在水中保留时间很短, 分解 , 在水中保留时间很短 , 小于30分钟; 小于30分钟; 分钟 2)而且臭氧消毒产生溴酸盐、 而且臭氧消毒产生溴酸盐 溴酸盐、 酮和羧酸类副产物, 醛 、 酮和羧酸类副产物 , 其 中溴酸盐在水质标准中有规 定 , 醛 、 酮和羧酸类副产物 部分是有害健康的化合物, 部分是有害健康的化合物 , 因此臭氧消毒在使用中受到 一定的限制。 一定的限制。 3)对于大、中型管网系统, 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。
饮用水消毒
一、生活饮用水水质标准 二、饮用水消毒方法 三ห้องสมุดไป่ตู้臭氧消毒副产物溴酸根的处理 四、结束语
一、生活饮用水水质标准
2006年国家颁布的新《生活饮用水卫生标准》 2006年国家颁布的新《生活饮用水卫生标准》 年国家颁布的新 GB5749-2006。 GB5749-2006。 新标准具有以下三个特点: 新标准具有以下三个特点: 1. 加强对水质有机物、微生物和水质消毒的要 加强对水质有机物、 新标准中的饮用水水质指标由原标准的35项 求,新标准中的饮用水水质指标由原标准的35项 增至106项 增加了71项 增至106项,增加了71项。 2. 统一了城镇和农村饮用水卫生标准 3. 实现饮用水标准与国际接轨,指标的要求更为 实现饮用水标准与国际接轨, 严格。 严格。
1)杀菌效果好、用 杀菌效果好、 量少,作用快; 量少,作用快; 2)能同时控制水中 铁、锰、 色、味、 嗅; 3)不产生卤代消毒 副产物。 副产物。
二、饮用水消毒方法
综合以上几种方法对比, 臭氧O 综合以上几种方法对比 , 臭氧 O 3 的消毒杀菌 能力是氯的300 - 600倍 紫外线的3000 倍 能力是氯的 300- 600 倍 , 紫外线的 3000倍 , 消 毒完成很快就自分解成氧气O 毒完成很快就自分解成氧气 O 2 , 杀菌消毒快 速彻底, 无残留。 速彻底 , 无残留 。 臭氧消毒作为氯消毒的替 代方法, 在饮用水处理中被越来越多地应用。 代方法 , 在饮用水处理中被越来越多地应用 。 但是, 但是 , 臭氧氧化含有溴离子的原水时会产生 溴酸根。 溴酸根 。 溴酸根已被国际癌症研究机构定为 2B级潜在致癌物,WHO建议饮用水的最大溴酸 级潜在致癌物,WHO建议饮用水的最大溴酸 根含量为25µg/L,美国环保局 美国环保局(USEPA)饮水标 根含量为25µg/L,美国环保局(USEPA)饮水标 准中规定溴酸根的最高允许浓度为10µg/L。 准中规定溴酸根的最高允许浓度为10µg/L。
二、饮用水消毒方法
2. 二氧化氯消毒
为了灭活两虫、减少氯代消毒副产物, 为了灭活两虫、减少氯代消毒副产物,采用二氧化 氯消毒成为新的选择之一。 氯消毒成为新的选择之一。二氧化氯是一种黄绿色 气体,具有与氯相似的刺激性气味,沸点1 气体,具有与氯相似的刺激性气味,沸点1℃ ,凝固 59℃ 极不稳定,在空气中浓度为10% 点-59℃ ,极不稳定,在空气中浓度为10%时可能爆 炸,到目前为止将二氧化氯液化的种种努力都没有 成功,只能在使用现场临时制备。 成功,只能在使用现场临时制备。二氧化氯易溶于 溶解度约为氯的5 与氯不同, 水,溶解度约为氯的5倍,与氯不同,二氧化氯在水 中以纯粹的溶解气体存在,不易发生水解反应, 中以纯粹的溶解气体存在,不易发生水解反应,水 溶液在较高温度与光照下会产生次氯酸根与氯酸根, 溶液在较高温度与光照下会产生次氯酸根与氯酸根, 因此应在避光低温处存放。二氧化氯浓度在10 g/ 因此应在避光低温处存放。二氧化氯浓度在10 g/L 以下时基本没有爆炸的危险。 以下时基本没有爆炸的危险。二氧化氯是一种强氧 化剂,它在给水处理中的主要作用是脱色、除臭、 化剂,它在给水处理中的主要作用是脱色、除臭、 除味,控制酚、氯酚和藻类生长, 除味,控制酚、氯酚和藻类生长,氯化无机物和有 机物, 机物,特别是在控制三卤化物 的形成和减少总有机 卤方面,与氯相比具有优越性。 卤方面,与氯相比具有优越性。
二、饮用水消毒方法
氯消毒的优点: 氯消毒的优点: 1)液氯成本低、材料来 液氯成本低、 源方便, 投加设备简单, 源方便 , 投加设备简单 , 易于操作, 易于操作 , 处理水量较 大时, 大时 , 单位水体的处理 费用较低。 费用较低。 2)水体氯消毒后能长时 间地保持一定数量的余 氯 , 从而具有持续消毒 能力,消毒效果良好。 能力,消毒效果良好。 3)氯消毒历史较长,经 氯消毒历史较长, 验较多, 验较多 , 是一种比较成 熟的消毒方法。 熟的消毒方法。 氯消毒的缺点: 氯消毒的缺点: 1)消毒副产物问题。在 消毒副产物问题。 使用液氯消毒后,往往 使用液氯消毒后, 会产生卤化有机物等消 毒副产物, 毒副产物,可能会对人 体产生损害。 体产生损害。 2)贾第虫和隐孢子虫的 问题。 问题。 3)饮用水生物稳定性问 题。
二、饮用水消毒方法
二氧化氯消毒的优点: 二氧化氯消毒的优点:
1)杀菌效果好、用量少,作 杀菌效果好、用量少, 用快,消毒作用持续时间长, 用快,消毒作用持续时间长, 可以保持剩余消毒剂量; 可以保持剩余消毒剂量; 2)氧化性强,能分解细胞结 氧化性强, 并能杀死孢子; 构,并能杀死孢子; 3)能同时控制水中铁、锰、 能同时控制水中铁、 色、味、嗅; 4)受温度和pH影响小; 受温度和pH影响小; 影响小 5)不产生三卤甲烷和卤乙酸 等副产物。 等副产物。
二氧化氯消毒的缺点: 二氧化氯消毒的缺点: 1)二氧化氯消毒产生无 机消毒副产物亚氯酸根 离子( 离子(ClO2-)和氯酸根 离子( ),二氧化 离子(ClO3-),二氧化 氯本身也有害, 氯本身也有害,特别是 在高浓度时。 在高浓度时。 2)另外二氧化氯的制备、 另外二氧化氯的制备、 使用也还存在一些技术 问题, 问题,二氧化氯发生过 程操作复杂, 程操作复杂,试剂价格 高或纯度底, 高或纯度底,二氧化氯 的运输、 的运输、储藏的安全性 较差。 较差。
二、饮用水消毒方法
4. 臭氧消毒
臭氧消毒的机理 主要是通过氧化作用破坏微生物膜的结构来实 现杀菌作用。 臭氧首先作用于细胞膜, 现杀菌作用 。 臭氧首先作用于细胞膜 , 使膜构 成成分受损伤而导致新陈代谢障碍, 成成分受损伤而导致新陈代谢障碍 , 臭氧继续 渗透穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖, 渗透穿透膜而破坏膜内脂蛋白和脂多糖 , 改变 细胞的通透性, 导致细胞溶解、 死亡。 细胞的通透性 , 导致细胞溶解 、 死亡 。 而臭氧 灭活病毒则是氧化作用直接破坏其核糖核酸 (RNA)或脱氧核糖核酸 (RNA)或脱氧核糖核酸(DNA)物质而完成的。 或脱氧核糖核酸(DNA)物质而完成的 物质而完成的。 臭氧水中杀灭微生物的作用与其对有机物的氧 化反应类似, 化反应类似,微生物菌体既与溶解水中的臭氧 直接反应,又与臭氧分解生成的·OH间接反应 间接反应, 直接反应,又与臭氧分解生成的·OH间接反应, 由于·OH为极具氧化性的氧化剂 为极具氧化性的氧化剂, 由于·OH为极具氧化性的氧化剂,因此臭氧水的 杀菌速度极快。 杀菌速度极快。
二、饮用水消毒方法
1. 氯消毒
氯消毒是国内外最主要的消毒技术, 氯消毒是国内外最主要的消毒技术 , 美国自来水厂 中约有94. 采用氯消毒,中国据估计99. 中约有 94.5%采用氯消毒 , 中国据估计99.5%以上自 来水厂采用氯消毒。 来水厂采用氯消毒。 氯消毒的机理: 氯消毒的机理: 氯在常温下为黄绿色气体, 氯在常温下为黄绿色气体 , 具有强烈刺激性及特殊 臭味,氧化能力很强。 个大气压下, 臭味 , 氧化能力很强 。 在 6 个 ~ 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, 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。氯与水反应时,生成次氯酸(HCl0 于贮存和运输 。 氯与水反应时 , 生成次氯酸 (HCl0) 和盐酸(HCl),氯的灭菌作用主要是靠次氯酸, 和盐酸(HCl),氯的灭菌作用主要是靠次氯酸,因为 它是体积很小的中性分子, 它是体积很小的中性分子 , 能扩散到带有负电荷的 细菌表面,具有较强的渗透力, 细菌表面 , 具有较强的渗透力 , 能穿透细胞壁进入 细菌内部。氯对细菌的作用是破坏其酶系统, 细菌内部 。 氯对细菌的作用是破坏其酶系统 , 导致 细菌死亡,而氯对病毒的作用, 细菌死亡 , 而氯对病毒的作用 , 主要是对核酸破坏 的致死性作用。 的致死性作用。
一、臭氧消毒副产物溴酸根的处理
1. 源头控制,在含溴水的臭氧化过程中采取适当 源头控制, 措施控制溴酸根的生成 1)降低pH值 降低pH值 2)加氨 3)投加高锰酸钾 4)优化臭氧投加方式 2. 后续处理,将已生成的溴酸根去除 后续处理,
二、饮用水消毒方法
3. 紫外线消毒
紫外线消毒作用机理: 紫外线消毒作用机理: 紫外线位于X 射线和可见光之间, 实验证实波长200 紫外线位于 X 射线和可见光之间 , 实验证实波长 200 nm ~ 295 nm 的紫外线具有杀菌作用 , 其中以波长 nm~ nm的紫外线具有杀菌作用 的紫外线具有杀菌作用, 254 nm附近的紫外线杀菌作用最强 。它的消毒原理 nm附近的紫外线杀菌作用最强 附近的紫外线杀菌作用最强。 其实是一个光化学过程: 其实是一个光化学过程 : 当微生物体受到紫外线照 射时,会吸收紫外线的能量,从而引起DNA的损伤 射时 , 会吸收紫外线的能量 , 从而引起 DNA的损伤 并阻止了DNA的复制 另一方面, 的复制; 并阻止了 DNA的复制; 另一方面 , 在紫外线的照射 下可以产生自由基引起光电离, 下可以产生自由基引起光电离 , 造成微生物不能复 制繁殖, 就会自然死亡或被人体免疫系统消灭, 制繁殖 , 就会自然死亡或被人体免疫系统消灭 , 不 会对人体造成危害,从而达到消毒的目的。 会对人体造成危害,从而达到消毒的目的。