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给水常用消毒剂以及加氯的影响

摘要本文概述了目前主要的消毒剂,并着重分析了加氯在给水中的作用,以

及对其副产物的去除方法。

关键词给水消毒剂;加氯消毒;加氯副产物;三氯甲烷

由于饮用水水源容易受到工业、农业及生活污水等的污染,管网水在输送过

程中可能受到各种污染,会使水中微生物增加,其中的致病菌可能引起多种水致疾

病。本文就给水处理中常用的消毒剂和加氯的影响进行简单阐述。

1常规处理工艺

饮用水常规处理工艺的主要去除对象是:水源水中的悬浮物、胶体杂质和细

菌。混凝是向原水中投加混凝剂,使水中难以自然沉淀分离的悬浮物和胶体颗粒

聚合形成大颗粒絮体;沉淀是将混凝后形成的大颗粒絮体通过重力分离;过滤则是

利用颗粒状滤料(石英砂等)截留沉淀后出水中残留的颗粒物,进一步去除水中杂

质,降低出水的浑浊度。

2常用消毒剂

饮用水消毒的方法常用的主要有氯化消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒和臭

氧消毒。本文就这4种常用消毒剂消毒的原理、优缺点和副产物产生情况等进行

比较分析。

2.1液氯消毒

氯气为浅绿色的有毒气体,有强烈臭味,能溶于水,氯消毒实质是氯和氯化合

物与微生物细胞有机物相互作用所进行的氧化-还原过程。

Cl2+H2O——HClO+HCl(1-1)

HClO——H++ClO-(1-2)

氯在水中首先水解成盐酸和次氯酸。次氯酸(HClO)不稳定,可电离出H+与

ClO-离子。次氯酸(HClO)氧化性极强,易穿透细胞膜,灭活效率远远高于次氯酸根

离子(ClO-)。液氯消毒优点是灭活微生物迅速,经济高效。其不足是投氯量大,消

毒副产物生成多,衰减快,难以保持管网末梢余氯量。

2.2替代氯消毒技术

目前,在水处理中有应用价值的消毒工艺主要是游离氯消毒、氯胺消毒、臭

氧消毒、二氧化氯消毒以及紫外消毒。除氯消毒之外的臭氧、二氧化氯和紫外消

毒被称为替代消毒技术。

2.2.1二氧化氯消毒

二氧化氯易溶于水,在水中以分子状态出现,易透过细胞膜,氧化还原电位高

达1.5V,具有很强的氧化作用,通过强氧化性杀灭微生物。其杀菌作用主要是通过

渗入细菌及其它微生物细胞内,与细菌及其它微生物蛋白质中的部分氨基酸发生

氧化还原反应,分解破坏氨基酸,导致细菌死亡。

2.2.2臭氧消毒

臭氧是己知最强的氧化剂,水中的溶解度比氧大13倍。臭氧稳定性极差,在常

温下可自行分解为氧,并放出新生态氧。消毒效果较二氧化氯和Cl2好,用量少,接

触时间短,PH在6~8.5范围内均有效;对水的的感官性状无影响,同时可去除臭、

色、铁、锰、酚等;除水中有溴离子外,不产生三卤甲烷;用在前处理能促进絮凝和

澄清,降低混凝剂用量,减少化学污泥量。缺点是投资大、费用较氯化消毒高;在水

中不稳定,控制和检测均需一定的技术;出厂水无剩余O3,需用第二消毒剂,以防止

管网水细菌后生长。

2.2.3紫外线消毒

对病原微生物具有杀灭作用的紫外线波长主要为200~300nm,饮用水消毒常

用254nm波长的紫外线。当微生物被照射时,紫外线可透入微生物体内作用于核

酸、原浆蛋白与酶,使其发生化学变化从而导致微生物死亡。紫外线消毒的优点

是管理简单、杀菌速度快而且效率高、无消毒副产物产生,不改变水的物理性质。

缺点是成本高,无持续杀菌能力,细菌可能在管网中再次繁殖,需要补加氯时仍会

生成消毒副产物。

3给水中加氯的影响及其副产物

3.1加氯的作用

3.1.1预加氯

在常规净水工艺的混凝沉淀单元进水前预加较高剂量的氯,称之为预加氯或

前加氯。由于人为对水源水的各种污染,传统的“混凝-沉淀-过滤-加氯消毒”常规

净水工艺很难将受污染的原水净化成符合饮用水水质标准的生活饮用水。对于微

污染原水的处理,在常规净水工艺中预加氯,可以氧化去除水中的有机和无机污染

物,提高混凝沉淀和过滤过程中水质的澄清效果。

预加氯的作用有:可杀灭水中病毒,致病菌;杀灭水中的藻;氧化二价铁离子,形

成Fe(OH)3胶体,起助凝作用;氧化腐殖酸,富里酸等泥腥味成分。

3.1.2滤前加氯

在待滤水中投加次氯酸钠称为滤前加氯,国外采用滤前加氯代替以往的常规

处理预加氯已有近20年