饮用水的消毒剂有多种,其中杀菌能力强且又不会影响水
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发布时间：2022-04-25 02:03
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时间：2023-10-20 14:38
氯化消毒
1．用氯消毒剂种类
1．1氯
式Cl2量70．91氯种强氧化物质温压呈黄绿色气体氯气较空气重2．5倍具强烈刺激性氯臭味加压至6—7气压液化体积缩 457倍灌入钢瓶贮存故称液氯液氯较水重1．5倍液氯置于气立即变气体氯气通入水氯水氯加入水变盐酸氯酸
1．2漂白粉
漂白粉称含氯石灰、氯化石灰氯气通入熟石灰制混合物主要氯酸钙(含32%—36%)含氯化钙(29%)、氧化钙(10%—18%)、氢氧化钙(15%)及水(10%)通Ca0Cl2代表其式
漂白粉白色颗粒状粉末氯臭能溶于水溶液呈碱性量沉渣漂白粉稳定性差般保存程效氯每月减少1%—3%宜保存间
1．3漂白粉精
氯化石灰乳经结晶离再溶解喷雾干 燥即制漂白粉精漂白粉精含氯酸钙约80%含少量氯化钙(2．74%)、氢氧化钙(1．9%) 漂白粉精白色粉末氯臭易溶于水溶液呈碱性少量沉渣稳定性较漂白粉效氯含量漂白粉倍
1．4机含氯消毒剂
目前用于各种物品消毒二氯异氰尿酸钠(优氯净) 二氯异氰尿酸钠白色粉末氯臭气效氯含量60%—64%性质稳定易溶于水溶液呈弱酸性据研究报道机氯毒性危害程度比机氯且能致癌作用采用机含氯消毒剂作期饮用水消毒适宜 1．5氯酸钠 电解食盐所氯气与氢氧化钠作用氯酸钠式NaOCl量74．44氯酸钠淡*液体氯臭效氯含量12%—14%易溶于水稳定性差受热及阳光照射效氯易丧失故宜间保存
2.氯化消毒基本原理
2.1氯杀菌机理
氯杀菌作用由于氯酸体积电荷性易于穿细胞壁；同种强氧化剂能损害细胞膜使蛋白质、RNADNA等物质释并影响种酶系统(主要磷酸葡萄糖氢酶巯基氧化破坏)使细菌死亡氯病毒作用于核酸致死性损害资料指病毒氯抵抗力较细菌强其原能病毒缺乏系列代谢酶；氯较易破坏—SH键较难使蛋白质变性
2.2影响消毒效素
氯化消毒效受列各素影响：加氯量、接触间、PH值、水温、水浑浊度微物种类及数量
2．2．1加氯量：
用氯及含氯化合物消毒饮水氯仅与水细菌作用要氧化水机物原性机物其需要氯总量称需氯量保证消毒效加氯量必须超水需氯量使氧化杀菌能剩余些效氯称余氯般要求氯加入水接触30钟水至少应保持游离性余氯0．3mg/l配水管网末梢游离性余氯应低于0．05mg/l余氯游离性余氯化合性余氯两种游离性HOCl、OCl-Cl2;化合性NH2ClNHCl2前者杀菌力较强者杀菌力较弱
2．2．2接触间：
氯加入水必须保证与水定接触间才能充发挥消毒作用用游离性效氯(指HOClOCl—)消毒接触间应至少30钟游离性余氯达0．3—0．5mg/l；采用氯胺(指NH2C1NHCl2)消毒接触间应l—2化合性余氯达1—2mg/l
2．2．3水PH值：
氯酸弱电解质其离解程度取决于水温水PH值PH值＜5．0HOCL呈100%形式存于水随着PH值增高HOCl逐渐减少OCL-逐渐增PH值6．0HOCl95%；PH值＞7．0值H0CL含量急剧减少；PH＝7．5HOClOCl-致相等；PH值＞9OCl-接近100%根据肠杆菌实验氯酸(HOCl)杀菌效率比氯酸离(OCL-)高约80倍消毒应注意控制水PH值要太高免OCl-较H0CL较少影响杀菌效率用漂白粉消毒同产Ca(OH)2使PH值升高故漂白粉保存或放置久使效氯含量低消毒效受影响
二氯胺杀菌效较氯胺高三氯胺则几乎杀菌作用间量比例取决于氨氯相浓底PH值温度等素般言PH值＞7氯胺量较；PH＝7．0氯胺二氯胺近似相等;PH值＜6．5主要二氯胺；三氯胺PH值＜4．4才存
2．2．4水温：
水温高杀菌效水温每提高10℃病菌杀灭率约提高2—3倍
2．2．5水浑浊度：
用氯消毒必须使氯酸(HOC1)氯酸离(OCl-)直接与水细菌接触能达杀菌效水浑浊度高悬浮物质较细菌附着些悬浮颗粒则氯作用达细菌本身使杀菌效降低说明消毒前混凝沉淀滤处理必要性悬浮颗粒消毒影响 颗粒性质、微物种类同粘土颗粒吸附微物消毒效影响甚粪尿细胞碎片、或污水机颗粒与微物结合使微物获明显保护作用病毒体积表面积易吸附团颗粒病毒保护作用较细菌
2．2．6水微物种类数量
同微物氯耐受性尽相同除腺病毒外肠道病毒氯耐受性较肠道病原菌强消毒往往达100%杀灭效99%、99．9%或99．99%效参数故消毒前若水细菌则消毒水细菌数易达卫标准要求
3．氯消毒几种
3．1普通氯化消毒
水需氯量较低且基本氨(＜0．3mg/L)加入少量氯即达消毒目种消毒产主要游离性余氯所需接触间短效靠；要求源水污染较轻且基本酚类物质(氯能与酚形嗅味氯酚)；游离性余氯较稳定易较管网保持至管网末梢
3．2折点氯消毒
采用超折点加氯量使水形适量游离性余氯称折点氯消毒本优点：消毒效靠；能明显降低锰、铁、酚机物含量；并具降低臭味色度作用缺点耗氯能产较氯化副产物三卤甲烷;需事先求折点加氯量比较麻烦水折点明显；使水PH值低故必要尚需加碱调整
3．3氯胺消毒
水加入氨(液氨、硫酸胺或氯化胺)则加氯氯胺二氯胺种氯胺消毒氨与氯比例应通试验确定其范围般1：3—1：6本优点：三卤甲烷类物质形明显较普通氯化低；先加氨加氯则防止氯酚臭化合性余氯较稳定管网维持较间使管网末梢余氯保证缺点：氯胺消毒作用氯酸强要求保证足够接触间(2)较高余氯量(1—2mg/l)接触间费用较贵；需加氨操作复杂；病毒杀灭效较差
3．4量氯消毒
水源受机物细菌污染较严重或野外工作、行军等条件需短间内达消毒效加量氯于水使余氯达l—5mg/l消毒水需用亚硫酸钠、亚硫酸氢钠,硫代硫酸钠)或性炭脱氯
4．加氯点加氯设备
4．1加氯点
水净化处理流程加氯点选择： 4．1．1滤前加氯 指混凝沉淀前加氯其主要目于改良混凝沉淀防止藻类易量氯化副产物
4．1．2滤加氯
指滤水加氯其目杀灭水病原微物用消毒采取二加氯即混凝沉淀前滤各加
4．1．3途加氯
输水管线较管网途加压泵站或贮水池泵站补充加氯采用既能保证末梢余氯致使水厂附近管网水含余氯高
4．2加氯设备
型水厂般均采用液氯消毒液氯干燥氯气铜、铁钢等金属没腐蚀性遇水或受潮化性增强金属腐蚀性避免氯瓶进水氯瓶氯气能直接用管道加入水必须经加氯机投加氯投加设备种类用真空加氯机转加氯机
真空加氯机部玻璃罩浸于水盘罩内压力较气压低液氯钢瓶内氯经减压气化吸玻璃罩内由另管孔通往水射器与压力水混合送至加氯点转加氯机钢瓶内氯气先进入旋风离器除铁锈、油污再经弹簧膜阀、控制阀转流量计转玻璃罩水射器抽吸氯与压力水混合并溶解氯浓度于1%经加氯管道送往加氯点加氯点应选压管渠内 近内些水厂引进外较先进真空加氯系统根据原水流量及加氯余氯量进行自运行水厂用漂白粉消毒所用漂白粉其效氯应达25%调制投加漂白粉溶液桶应两便轮流使用溶液桶内配浓度1%—2%漂白粉澄清液备用水厂采用漂白粉精片或氯酸钠进行消毒
5．氯化消毒安全性问题
5．1氯化副产物形及危害
氯化消毒杀灭水病原微物同氯与水机物反应产系列氯副产物通水能与氯形氯化副产物机物称机前体物水机前体物腐殖质(含腐殖酸富酸)主要其藻类及其代谢产物、蛋白质等腐殖质氯化消毒程形氯化副产物三卤甲烷主要前体物质三卤甲烷属挥发性卤代机物主要四种：即氯仿,溴二氯甲烷、二溴氯甲烷溴仿其氯仿含量高据研究表明氯仿具致突变性物致癌性
氯化副产物非挥发性卤代机物卤乙腈、卤乙酸、卤代酚、卤代酮卤代醛等类物质目前现仪器难检测仍具定突变性致癌性
5．2防治措施
氯化副产物防治根据情况采取措施：尽能选择机前体物含量低水源；加强混凝沉淀滤等净化措施；防止藻类制水构筑物内降低机前体物含量；改善氯化消毒取消预氯化避免折点氯消毒采用管网途加氯等减少氯化副产物形；采用颗粒性炭滤除已形氯化副产物；外考虑采用二氧化氯或臭氧作氧化剂／消毒剂改用氯胺消毒 6．氯制剂效测定 用于饮水消毒含氯制剂液氯、漂白粉、漂白粉精片氯酸钠等其消毒效取决于效氯含量液氯含效氯99%；新鲜漂白粉含效氯30%—35%；漂白粉精片含效氯高达60%—70%；刚产氯酸钠效氯13%-14%漂白粉效氯含量必须达25%氯酸钠效氯含量应10%才能作饮水消毒剂效氯测定采用碘量其原理：氯酸性溶液与碘化钾起氧化作用释相量碘再硫代硫酸钠标准溶液滴定碘根据硫代硫酸钠标准溶液用量计算含氯化合物效氯含量漂白粉效氯测定采用较简捷蓝墨水快速测定蓝墨水能效氯所漂白故根据消耗蓝墨水体积计算漂白粉效氯含量
饮水采用氯化消毒涉及三指标：加氯量需氯量余氯 加氯量指水所加入氯量
需氯量指消毒饮水所需要氯量
余氯指水经加氯消毒接触定间水所剩余氯量加氯量减余氯量即水体需氯量饮水余氯作用表证消毒效并防止饮水受再污染余氯三种形式：总余氯、化合性余氯、游离性余氯
我饮用水卫标准规定集式给水厂水游离性余氯含量低于0．3mg／L
余氯测定：碘量测定总余氯量原理同效氯测定；邻联甲苯胺比色测定总余氯游离性余氯量其原理PH于1．3酸性溶液余氯与邻联甲苯胺反应*醌式化合物用目视比色进行比色定量；邻联甲苯胺—亚砷酸盐比色别测定三种形式余氯干扰假色原理余氯与邻联甲苯胺*化合物再加入亚砷酸盐其颜色再变化先加亚砷酸盐余氯原氯化物则余氯能与邻联甲苯胺作用*化合物溶液呈现颜色干扰物假色根据亚砷酸盐及邻联甲苯胺加入序并控制同显色间则别测游离性余氯化合物余氯总余氯含量并能除假色干扰
由于邻联甲苯胺具致癌性目前际已取消比色采用DPD测定水余氯(包括游离氯、化合性余氯、总余氯)含量其原理：氯与D.P.D偏酸性条件作用桃红色产物颜色深浅与水余氯含量比按加试剂顺序同测三种同余氯
二 其消毒
1．二氧化氯消毒
本世纪40代欧洲些家发现用二氧化氯(C102)用于水消毒效制造复杂价格较贵未受重视近外避免氯消毒所引起害作用寻找新消毒剂研究应用益增据资料统计1977欧洲使用二氧化氯水厂数千美103水厂使用二氧化氯消毒我近两采用二氧化氯消毒饮水水厂现
1．1二氧化氯理化特性
二氧化氯温橙*气体溶点-59．5℃沸点11℃冷水溶解度2．9g/l(即4℃溶解度)热水解HCl02、C12O2二氧化氯易溶于水水起化反应水极易挥发其水溶液呈黄绿色敞存放能光解.宜贮存必须现场边产边使用；密闭避光条件存放稳定轻度酸化(PH6)则更稳定二氧化氯容易爆炸空气浓度于10%或水浓度于30%都具爆炸性产用空气冲谈二氧化氯气体使其浓度低于8%—10%气体溶于水水二氧化氯浓度约6—8mg/L
二氧化氯酸性条件强氧化性
1．2二氧化氯消毒力
研究资料显示二氧化氯细菌、病毒及真菌孢杀灭能力均强由于CLO2种稳定化合物含H0ClH0Cl-形式效氯其浓度效氯术语表示Cl02氯原4价原氯化物5电其氧化力相于氯5倍效氯含量263%故二氧化氯极效饮水消毒剂二氧化氯微物杀灭原理：二氧化氯细胞壁较吸附性透性能效氧化细胞内含疏基酶；与半胱氨酸、色氨酸游离脂肪酸反应快速控制物蛋白质合使膜渗透性增高；并能改变病毒衣壳蛋白导致病毒灭
1．3二氧化氯毒性
二氧化氯及其歧化形亚氯酸盐氯酸根定毒性C1O2-能引起物溶血性贫血变性血红蛋白血症CLO2具降低血清甲状腺素作用经物实验证明接触高浓度二氧化氯及歧化产物亚氯酸盐才产利影响；低剂量接触般影响其健康例：用白鼠作实验饮用含亚氯酸盐100mg/l水使血红蛋白含量明显减少；饮用含量10mg/l水未引起种变化让鼠期饮用含二氧化氯10mg/l水两未检查物健康害作用
1．4二氧化氯消毒
CLO2饮水消毒除单独使用外与其消毒剂配合使用用CL02作制水前处理滤水加氯防止形量三卤甲烷减少构筑物藻类并能避免管网水C102、C102-CL03-总量高
CLO2投加量与源水水质关般情况作消毒用加入量0．1—0.3mg/L兼作前处理约0.6-1.5mg/L论何种情况其余氯量应与游离余氯相同且管网CL02、C102-CL03-总量应低于1mg/L
影响二氧化氯消毒效素主要温度随着温度降低其杀菌效力逐渐减弱消毒效受PH值影响(PH6—10)使其水质PH变化比氯更强适应性特别适用于碱度较高水源水消毒；受水源经存氨影响；二氧化氯作饮水消毒其特实用性
1．5二氧化氯消毒优缺点
二氧化氯种强氧化剂水消毒独特优点：减少水三卤甲烷等氯化副产物形；水含氨与氨反应其二氧化氯氧化消毒作用受影响；能杀灭水病原微物病毒；消毒作用受水质酸碱度影响；经二氧化氯处理水余氯稳定持久防止再污染能力强；氧化作用强除水色味与酚形氯酚臭；铁、锰除效较氯强；二氧化氯水溶液安全产使用其缺点：二氧化氯具爆炸性必须现场制备立即使用；制备含氯低二氧化氯较复杂其本较其消毒高；二氧化氯歧化产物物引起溶血性贫血变性血红旦质血症等毒反应
2．紫外线消毒
2．1紫外线消毒原理
病原微物具杀灭作用紫外线波主要200-300nm其240—280nm波杀菌力较强254nm波紫外线杀菌力强紫外线病原微物杀灭作用原理：微物照射紫外线透入微物体内作用于核酸、原浆蛋白与酶使其发化变化造微物死亡据研究紫外线使DNA相邻胸腺嘧啶键合双体致DNA失转录能力病原微物死亡
2．2紫外线消毒
用紫外线消毒饮用水般采用紫外线饮水消毒装置进行消毒装置管状使水由侧进入另侧流管道用紫外灯照射目前紫外线灯高压石英水银灯用于饮水消毒设备两种：套管进水式(浸入式)反射罩式(水面式)套管进水式灯管外石英套管水灯管旁流消毒；反射罩式利用表面抛光铝质反射罩紫外线辐射水所处理水压流灯管效寿命500h灯管低压灯管高压灯管高压灯管单位间内消毒水量较低压灯管利用紫外线消毒水色度浊度要低水深超2cm光照接触间10—100s
2．3紫外线消毒优缺点
紫外线消毒优点所需接触间短杀菌效率高改变水物理化性质；产残留物质良异味；缺点消毒水持续杀菌作用每支灯管处理水量限且需定期清洗更换(每周应用酒精棉球擦试灯管)本较贵除单位供水采用紫外线消毒外未获广泛应用
3．臭氧消毒
3．1臭氧理化特性
臭氧称三氧臭氧已知强氧化剂温淡兰色爆炸性气体特臭臭氧气体经低温压缩处理呈液态沸点-112．3℃臭氧水溶解度比氧13倍压较低故温压能每升数毫克浓度溶液臭氧稳定性极差温自行解氧并放新态氧：
3．2臭氧消毒优缺点
臭氧消毒优点：消毒效较C102CL2；用量少；接触间短；PH6—8．5范围内均效；影响水官性状同除臭、色、铁、锰、酚等种作用；除水溴离外产三卤甲烷；用于前处理尚能促进絮凝澄清降低混凝剂用量并减少化污泥量缺点：投资、费用较氯化消毒高；水03稳定控制检测O3均需定技术缺乏剩余消毒剂厂水剩余03(03管道腐蚀作用强允许剩余03)需用第二消毒剂防止细菌
三 消毒应用
1．型水厂
目前我极数水厂采用氯消毒氯消毒效具持续消毒作用(管网余氯)且费用较其消毒低由于氯气具刺激性害气体金属极强腐蚀性采用氯消毒必须专门加氯机、加氯间氯库保证加氯安全性通装液氯氯瓶放磅秤加氯程随观察氯瓶重量度化经核氯瓶剩余液氯量防止用空使用应防止加氯机水倒灌入氯瓶氯气比空气重加氯间氯库外墙低处安装排风扇排除聚积室内氯气；氯库加氯间内应安置漏气探测报警仪预防处理氯气泄漏事故加氯间应应急处理池(池内装石灰水)
加氯应加强余氯连续监测条件加氯点宜设置余氯连续测定仪目前内型水厂采用自化加氯水厂采用计算机控制加氯
减少沉淀池滤池藻类些水厂采用滤前加氯滤加氯二加氯滤前加氯造氯与水机物反应形三卤甲烷等物质目前提滤前采用臭氧或二氧化氯消毒滤采用氯消毒
型水厂目前采用氯消毒采用漂白粉消毒漂白粉所含效氯易挥发每批购进漂白粉应进行效氯含量测定存放漂白粉仓库应与漂白粉溶液投加间隔并保持阴凉干燥良自通风条件漂白粉溶解池溶液池般2便于轮流使用池底坡度于2%并坡向排渣孔氯腐蚀性应防腐蚀措施.加漂白粉间与—级泵房应隔并采用自通风室内坪坡度于5%
漂白粉投加：每包50kg漂白粉先加400—500kg水搅拌10%-15%溶液再加水调1%-2%浓度、澄清、由计量设备投滤水采用重力漂白粉溶液投加水泵吸水管用水射器向压力管投加
2．企业、农村水厂
2．1企业水厂消毒
企业由于供水量较管网相集目前采用饮水消毒较氯化消毒、漂白粉消毒、采用臭氧消毒、紫外线消毒二氧化氯消毒部采用氯酸钠消毒
氯酸钠由氯酸钠发器食盐电解产其效氯含量1%-5%氯酸钠容易受阳光、温度作用解氯酸钠宜制备投加工业制备氯酸钠效氯含量10%-12%由于其稳定性购进应测试其效氯含量存放间应1月内投加要用重力投加通水封箱加注水泵吸水管用水射器向压力管投加加药浓度效氯含量l-6mg/L每吨水约加10-60ML氯酸钠溶液
2．2农村水厂
农村水厂深井加水塔供水式使用面水进行完全处理供水产式农村水厂饮水消毒根据其经济条件同选择同部采用漂白粉消毒使用氯酸钠消毒少数水厂采用液氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒紫外线消毒
3．农村散式给水
我农村目前散式给水面相比例保证饮用水质卫安全井水必须经消毒尤其肠道传染病流行季节更忽视井水消毒采用普通消毒持续消毒
普通消毒即每向井内投加漂白粉(或漂白粉精)溶液消毒前应先测量井水深直径算井水水量条件取井水水进行需氯量测定根据井水水量加氯量(或需氯量)计算每消毒所需漂白粉(其效氯含量应事先测定)重量漂白粉加水调糊状再加水搅拌澄清液倒入井内用洁净水桶或竹杆井内搅半井取水测定余氯含量使保持0．3—0．5mg/L宜余氯足或说明所加药量太少或应作消毒参考井水消毒般每2早晨群众用水前午
