污水的消毒处理污水的消毒处理By陈卫华许涛韦劲松黄荣宇污水消毒处理污水消毒处理什么是污水消毒处理污水为什么要进行消毒处理怎样进行污水消毒处理杀死病原微生物WHYWHY2002年,SARS爆发,元凶冠状病毒广泛传播,生存能力极强,使人们意识到消毒的重要性,尤其是污水处理厂的尾水消毒,成为防止疫情扩散的重要防线。2003年国家环境保护总局的要求与国际接轨控制项目一级标准二级标准三级标准A标准B标准粪大肠菌群数(个/L)103104104-城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)HOWHOW臭氧臭氧氯消毒氯消毒紫外线紫外线ClOClO22消毒消毒紫外线消毒紫外线消毒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。253.7紫外消毒特点紫外消毒特点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会被灭活,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不足:氯消毒氯消毒22Cl+HOHOCl+HCl⎯⎯→←⎯⎯+-HOClH+OCl⎯⎯→←⎯⎯22Cl+HOHOCl+HCl⎯⎯→←⎯⎯322NHHOClNHClHO⎯⎯→++←⎯⎯222NHClHOClNHClHO⎯⎯→++←⎯⎯232NHClHOClNClHO⎯⎯→++←⎯⎯氯消毒原理氯消毒原理HOCl为很小的中性分子,能扩散到带负电的细菌表面,并通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部。当HOCl分子到达细菌内部时,能起氧化作用破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。OCl-虽亦为具有杀菌能力的有效氯,但带有负电,难于接近带负电的细菌表面,杀菌能力比HOCl差得多。生产实践表明,pH值越低则消毒作用越强,证明HOCl是消毒的主要因素。液氯消毒流程液氯消毒流程液氯消毒特点液氯消毒特点(1)处理水量较大时,单位水体的处理费用较低(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;(3)氯消毒历史较长,经验较多,是一种比较成熟的消毒方法。副产物致癌三卤甲烷(trihalomethanes,THMs):一氯二溴甲烷、三氯甲烷、二氯一溴甲烷、三溴甲烷等。卤乙酸(HAAS):共五种(一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸)。氯胺消毒特点氯胺消毒特点(1)减少了消毒过程中THMs的产量(2)可以维持较长时间,能有效地控制水中残余细菌繁殖(3)避免游离性余氯过高时产生的臭味。①需要较长的接触时间②由于需加氨从而使操作复杂③氯胺的杀菌效果差不足:臭氧消毒臭氧消毒32O=O+[O]具有极强的氧化能力及渗透力臭氧消毒特点臭氧消毒特点(1)臭氧消毒反应迅速,杀菌效率高,同时能有效地去除水中残留有机物、色、嗅、味等,受pH值、温度的影响很小。(2)臭氧能够减少水中THMs等卤代烷类消毒副产物的生成量。(3)臭氧消毒可以降低水中总有机卤化物的浓度。1.臭氧消毒的生产设备复杂,投资较大,电耗也较高2.臭氧将大分子有机物氧化成小分子,可能存在有毒物,或更易产生氯消毒副产物3.臭氧消毒产生的尾气对人有危害不足:ClO2消毒ClO2消毒二氧化氯(ClO2)在常温下是一种黄绿色气体,极不稳定,气态和液态ClO2均易爆炸。故必须以水溶液的形式现场制取。222222ClNaClOClONaCl+→+ClO2既是消毒剂又是氧化能力很强的氧化剂,对细菌的细胞具有较强的吸附和穿透能力,能有效地破坏细菌内含巯基地酶;消毒能力比氯强。ClO2的投加量约为1.0~2.0mg/L。ClO2消毒原理及特点ClO2消毒原理及特点(1)不会与水中有机物作用生成三卤甲烷,不会生成氯酚。(2)ClO2余量能在管网中保持很长的时间,即衰减速度比氯慢。(3)ClO2不水解,消毒受pH影响较小。(4)作为氧化剂,能去除或降低水的色、嗅及铁、锰、酚等物质。1.ClO2本身和副产物ClO2对人体血红细胞有损害。美国对水的剩余ClO2和亚氯酸盐ClO2-的总量规定不超过1.0mg/L。欧洲一些国家有自己的一些规定,但目前我国还没有规定。2.易挥发,易爆炸,不能储存,须现场制备,生产成本高。消毒剂消毒时间消毒副产物费用效果安全性液氯30min氯仿、卤乙酸、卤化腈基建、运行费用较低能有效灭菌,但杀灭病毒的效果差;持久性灭菌效果好氯气有毒,腐蚀性强,运行、管理有一定危险氯胺30min卤乙酸、氯化腈、溴化腈基建、运行费用较低杀灭病毒的效果差;持久性灭菌效果是消毒剂中最好的管网腐蚀少于连续氯消毒二氧化氯10~20min亚氯酸盐、氯酸盐、有机性副产物基建和安装费用高,运行费用较低灭菌效果较Cl2好二氧化氯不稳定,强氧化性,有毒性和腐蚀性,只能就地生产,操作管理要求高臭氧5~10min溴酸盐、醛类物质、酮类物质、羧酸、二溴丙酮腈基建投资较大,运行成本高灭菌和杀灭病毒的效果均很好,无持续性灭菌效果有毒性,强氧化性,操作管理要求高紫外线5~10s无安装费用为二氧化氯的50%;运行费用为氯胺的25%消毒效果好,快速简便,无持续性灭菌效果紫外线系统为密闭系统,安全性较好上述水处理中常用的四种消毒剂中,臭氧的杀菌能力最高,但是臭氧本身极易分解,消毒无持久性;二氧化氯既有相当强的杀菌能力,又具有相当好的持久性;氯对细菌有很强的灭活能力,但对病毒的灭活能力差,对芽孢无灭活能力;氯胺虽然持久性最强,但杀菌作用不如氯,一般不作单一的消毒剂。研究表明:在pH6~9时,四种消毒剂灭活效率的优先次序为:臭氧二氧化氯氯氯胺;稳定性的优先次序则为:氯胺二氧化氯氯臭氧。