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    消毒工艺选择

    2019-07-09 11:36:57  来源:中国知网
    2002年12月24日颁布的《城镇污水处理厂污染的排放标准》(GBl8918-2002)中首次将微生物指标列为基本控制指标,规定污水处理厂出水必须进行消毒处理,
    目前污水处理消毒方式主要有紫外线消毒,氯消毒,臭氧消毒,ClO2消毒等。
    1、紫外线消毒
    紫外线是一种频率高于可见光的电磁波,按其波长可以分为UV—A(315nm~400nm)、Uv.B(280nm~315nm)和UV—C(100nm~280nm)三个波段。其中UV.C波段恰好处在微生物的吸收峰范围之内,因此UV—C波段的紫外线杀菌效果*好。实验证明,在260nm左右的紫外光,杀菌效率*高,目前用于污水处理消毒的紫外波长均为253.7nm。
    紫外线消毒是利用紫外光发生装置,产生的强紫外c光照射水、空气、物体表面,当水、空气、物体表面中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其它病原体受到一定剂量的紫外c光辐射后,其细胞中的DNA结构受到破坏,达到消毒和净化的目的。
    紫外消毒特点:
    ①消毒速度快,效率高,占地面积小
    ②不影响水的物理化学成分,不增加水的臭和味
    ③设备操作简单,便于运行管理和实现自动化等
    紫外消毒缺点:
    ①不具后续消毒能力,易产生二次污染
    ②只有吸收紫外线的微生物才被灭活,污水SS较大时,消毒效果很难保证
    ③细菌细胞在紫外线消毒器中并没有被去除,被杀死的微生物和其它污染物一道成为生存下来的细菌的食物
    2、液氯消毒
    液氯是一种强氧化剂,*早用于污水处理厂消毒。由于其杀菌能力强,价格低廉,消毒可靠,是目前应用*为广泛的消毒剂。液氯消毒法的消毒机理是利用液氯溶解于水生成次氯酸和盐酸:
    Cl2+H2O= HCIO+HC1
    次氯酸HCIO扩散到细菌表面,并穿过细菌的细胞壁穿透到细胞内部。当HC1O分子到达细菌内部时,发生氧化作用破坏了细菌的酶系统而使细菌死亡。
    液氯消毒缺点:
    ①液氯消毒的安全性较差。
    ②液氯消毒存在二次污染。氯与污水中某些有机和无机成分反应,生成一系列稳定的含氯化合物,其大部分对人体健康有害,有些含氯化合物有致癌性。
    ③氯与污水中的氨反应生成的氯氨,会降低消毒效力,而且氯氨排入水体后会对环境生物产生毒性作用。
    3、臭氧消毒
    臭氧消毒法是利用组成臭氧的三个氧原子的不稳定特性,分解时放出新生态氧,而新生态氧具有非常强的氧化能力,对细菌和病毒产生强大的杀伤力,致使细菌和病毒死亡。臭氧消毒效率高,并能有效地降解污水中残留的有机物,脱色除味效果优异,而且污水的pH值、温度对消毒效果影响较小,不产生一次污染。
    用臭氧给城市污水处理厂出水消毒存在投资大、运行成本高,设备管理复杂等缺点,另外当水量和水质发生变化时,臭氧投加量的调节比较困难。因此,臭氧消毒主要适用于对出水水质要求高、出水中含较高色度或者难降解物质、水量不大的工业废水处理消毒和小规模城市污水处理消毒,不适用于大中型城市污水处理厂。
    4、二氧化氯消毒
    二氧化氯化学性质活泼,易溶于水,在20℃下溶解度为107.98g/L,是氯气的溶解度的5倍。二氧化氯是广谱型消毒剂,其氧化能力是氯的25倍。对水中的病原微生物包括病毒、芽孢、真菌、致病菌及肉毒杆菌均有很高的灭活效果,有剩余消毒能力。二氧化氯在控制THMs(三卤甲烷)的形成和减少总有机卤方面,与氯相比具有优越性。二氧化氯去除水中的色度、嗅、味的能力也较强。
    二氧化氯发生器工作原理:
    化学方程式:
    NaClO3+2HCl=NaCl+ClO2+1/2C12+H2O   
    5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O
    原料供应系统内的氯酸钠水溶液和盐酸(浓度30-31%)在计量调节系统、电控系统的作用下被定量输送到反应罐内,在一定温度下经过负压曝气反应生成二氧化氯和氯气的气液混合物,经吸收系统吸收制成一定浓度的二氧化氯混合消毒液,投加到待处理的水中或需要消毒的物体,完成二氧化氯和氯气的协同消毒、氧化等作用。
    5、次氯酸钠消毒,次氯酸钠可用次氯酸钠发生器,以海水或食盐水的电解液电解产生。次氯酸钠中有效氯在 5-15%左右,次氯酸钠消毒是依靠OCI-的作用,
    NaCIO +H2O=HOCl+ NaOH
    从次氯酸钠发生器发出的次氯酸可直接注入污水中进行接触消毒。
    次氯酸钠消毒方式的优点 :溶液毒性小,并且比氯气消毒系统更容易操作;与氯气消毒系统相比,所需的培训少。
    次氯酸钠消毒方式的缺点:次氯酸钠易变质,次氯酸钠的投加有增加无机物副产品的可能(氯酸盐,次氯酸盐和溴酸盐),对一些物质有腐蚀作用,相对于其他溶液不易储存, 化学药剂的费用较氯气高。