1.1 氯消毒技術(shù)

　　氯消毒主要是通過次氯酸的氧化作用來殺滅細(xì)菌,次氯酸是很小的中性分子,能擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)茵表面,通過細(xì)茵的細(xì)胞壁穿透到細(xì)菌內(nèi)部,并起氧化作用,破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而使細(xì)菌死亡,但是對于水中的病毒、寄生蟲卵的殺滅效果較差,需要在較高值(消毒劑濃度乘以接觸時間)才能達(dá)到理想的除菌效果。

　　隨著人們對飲用水水質(zhì)要求的不斷提高,對氯氣和氯的衍生物消毒的副作用及其危害程度也越來越重視,如何控制飲用水中消毒副產(chǎn)物已經(jīng)成為供水業(yè)面臨的挑戰(zhàn)之一。積極尋找替代氯的更安全更優(yōu)越的消毒方法和消毒劑,已成為給水處理工作者的首要任務(wù)之一。經(jīng)過深入的研究,臭氧、二氧化氯和氯胺已被美國列為可替代氯的消毒劑。

　　1.2 臭氧

　　臭氧的消毒機(jī)理包括直接氧化和產(chǎn)生自由基的間接氧化,與氯和二氧化氯一樣,通過氧化破壞微生物的結(jié)構(gòu),達(dá)到消毒的目的。其優(yōu)點是殺菌效果好,用量少,作用快,能同時控制水中鐵、錳、色、味、嗅?？蓪⑶杌?、酚等有毒有害物質(zhì)氧化為無害物質(zhì);可氧化嗅味和致色物質(zhì),從而減少嗅味,降低色度;可氧化溶解性鐵、錳,形成不溶性沉淀,通過過濾去除;可將生物難分解的大分子有機(jī)物氧化分解為易于生物降解的小分子有機(jī)物[2]。但研究表明,臭氧與有機(jī)物反應(yīng)生成不飽和醛類、環(huán)氧化合物等有毒物質(zhì),在含有少量溴化物的時候,臭氧處理就會產(chǎn)生致癌性的副產(chǎn)物。主要的副產(chǎn)物有有機(jī)性副產(chǎn)物的三溴甲烷、乙腈氰甲烷、1-1二溴酮、溴乙酸等,無機(jī)性副產(chǎn)物的溴酸鹽、次溴酸、次溴離子等。在臭氧處理后再加氯或氯胺處理會分別生成三氯硝基甲烷和氯化氰,成為新的消毒副產(chǎn)物,其毒性現(xiàn)尚不清楚。對某些農(nóng)藥,臭氧氧化后的產(chǎn)物可能更有害。這些副產(chǎn)物中*需要注意的是溴酸鹽,其*大容許濃度極低,美國標(biāo)準(zhǔn)為0.01mg/L。

　　1.3 二氧化氯

　　二氧化氯的消毒機(jī)理主要是氧化作用,能較好殺滅細(xì)菌、病毒,且不對動植物產(chǎn)生損傷,殺菌作用持續(xù)時間長,受影響小,可除臭、去色。二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑,對細(xì)菌的細(xì)胞壁有較好的吸附和穿透性能,可以有效地氧化細(xì)胞酶系統(tǒng),快速地控制細(xì)胞酶蛋白的合成,因此在同樣條件下,對大多數(shù)細(xì)菌表現(xiàn)出比氯更高的去除效率,是一種較理想的消毒劑,它兼有氯和臭氧消毒的許多優(yōu)點。其缺點是產(chǎn)生亞氯酸根離子,二氧化氯本身也有害,且不能貯存,需現(xiàn)場制備。二氧化氯的氧化能力要比氯和過氧化氫強(qiáng),而比臭氧弱。二氧化氯具有廣譜殺菌性,它對一般的細(xì)菌殺滅作用強(qiáng)于或不差于氯,對很多病毒的殺滅作用強(qiáng)于氯,且其消毒效果基本不受的影響。二氧化氯可以與多種無機(jī)離子和有機(jī)物發(fā)生作用。因此,二氧化氯在消毒的同時,還可以去除水中的多種有害物質(zhì)。

　　二氧化氯可以將水中溶解的還原態(tài)鐵、錳氧化,對去除鐵和錳很有效,同時對于硫化物、氰化物和亞硝酸鹽也有一定的氧化去除效果。

　　1.4 氯胺

　　氯胺消毒是氯衍生物的消毒方法之一,由于氯胺消毒作用緩慢,它不能作為基本殺菌消毒劑,曾一度停用。但由于氯胺能避免或減緩氯與水中有機(jī)污染物質(zhì)的某些化學(xué)反應(yīng),從而使消毒后水中氯化副產(chǎn)物的生成量顯著降低,氯胺消毒被廣泛認(rèn)為是控制消毒副產(chǎn)物形成的有效手段。根據(jù)資料,出廠水采用氯胺消毒,鹵乙酸的產(chǎn)生量減少90%,三鹵甲烷的產(chǎn)生量減少70%。投加氯胺已為越來越多的水司所認(rèn)同,有更多的水廠又重新采用了氯胺消毒法。

　　1.5 紫外線消毒

　　紫外技術(shù)是20世紀(jì)90年代興起的一種快速、經(jīng)濟(jì)的高效消毒技術(shù)。它是利用特殊設(shè)計的高效率、高強(qiáng)度和長壽命的波段(110~280)紫外光發(fā)生裝置產(chǎn)生紫外輻射,用以殺滅水中的各種細(xì)菌、病毒、寄生蟲、藻類等。其機(jī)理是一定劑量的紫外輻射可以破壞生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu),通過破壞生物的遺傳物質(zhì)而殺滅水生生物,從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

　　紫外線消毒是一種物理方法,它不向水中增加任何物質(zhì),沒有副作用,不會產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物。但缺乏持續(xù)滅菌能力,所以它一般要與其它消毒方法聯(lián)合使用。

　　2 水處理消毒新技術(shù)簡介

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各學(xué)科之間的交叉滲透越來越普遍,在水處理領(lǐng)域也產(chǎn)生了一些新的消毒技術(shù),主要有:光催化消毒、生物消毒、電場消毒、超聲波消毒等。這些技術(shù)也是優(yōu)缺點并存,需要科研人員繼續(xù)進(jìn)行深入的研究。

　　給水處理的消毒技術(shù)與人民生活息息相關(guān),深入研究水消毒的新技術(shù)和應(yīng)用特點,推行安全、合理、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、有效的水消毒技術(shù)[3],達(dá)到保障人民身體健康的目的顯得十分必要。給水處理的消毒技術(shù)應(yīng)該從傳統(tǒng)、單一的消毒工藝向組合式消毒工藝發(fā)展,各種工藝取長補(bǔ)短,多屏障保證人們健康和生存環(huán)境。