水处理消毒方法大致可以分为物理和化学两类。物理方法主要有紫外线消毒;化学方法主要有加氯、二氧化氯、臭氧等,详见下表:
不同消毒方式的比较
消毒方法 |
特点 |
局限性 |
液氯 |
成本低,应用方便;操作简单,投量准确 |
DBP产生量高,杀菌效率受污水中有机物的影响,腐蚀性强,受pH影响较大 |
二氧化氯 |
高杀菌效率,pH适用范围较广,产生DBP的可能性较低;腐蚀性较液氯和臭氧低,处理费用约为每吨水0.03元 |
需现场制备,有爆炸危险,水中含碘离子时,产生的碘酸盐态DBP比液氯高;产生亚氯酸盐和氯酸盐;对某些病毒无作用;可用于中小水量规模的污水处理。 |
紫外消毒 |
无有害的残余物质;无臭味;操作简单,易实现自动化;运行管理和维修费用低,处理费用约每吨水0.016元 |
电耗大;紫外灯管与石英套管需定期更换;对处理水的水质要求较高;无持续杀菌作用 |
臭氧 |
高广谱抗菌性,对细菌、病毒和芽孢均有杀灭作用;接触时间短,DBP产生量少,运行费用约为每吨水0.1元 |
现场制备,吸入时有毒,高腐蚀性;初期投资成本较高,应用于出水要求较高的场合,在线调节发生量难以实现 |
臭氧的氧化消毒特性
(1)O3作为高效的无二次污染的氧化剂,是常用氧化剂中氧化能力最强的(O3>ClO2>Cl2>NH2Cl),其氧化能力是氯的2倍,杀菌能力是氯的数百倍,能够氧化分解水中的有机物,氧化去除无机还原物质,能极迅速地杀灭水中的细菌、藻类、病原体等。
(2)O3消毒受pH值、水温及水中含氨量影响较小,但也有一定的选择性,如绿霉菌、青霉菌等对O3具有抗药性,须较长时间才能杀死。O3用于饮用水消毒时,水的浊度、色度对消毒灭菌效果有影响,将有相当一部分O3被用于无机物和有机物的氧化分解上。
(3)O3去除微生物、水草、藻类等有机物产生的嗅、味,效果良好,脱色能力比Cl2和ClO2更为有效和迅速。
(4)投加O3能改变小粒径颗粒表面电荷的性质和大小,使带电的小颗粒聚集;同时O3氧化溶解性有机物的过程中,还存在“微絮凝作用”,对提高混凝效果有一定作用。
(5)O3消毒效果好,剂量小,作用快,不产生三氯甲烷等有害物质,同时还可使水具有较好的感官指标。O3对一些顽强病毒的灭活作用远远高于氯,但水中O3分解速度快,无法维持管网中有一定量的剩余消毒剂水平,故通常在O3消毒后的水中投加少量的氯系消毒剂。
(6)O3能将水中不易降解的大分子有机物氧化分解为小分子有机物,并向水中充氧使水中溶解氧增加,为后续处理(特别是生物处理)提供了更好的条件。但从经济上考虑,O3投加量不可能太高,所以氧化并不彻底,如果后续工艺处理不当,也会产生三卤甲烷等有害物质。
(7)在水处理过程中,应尽量不要生成新的三卤甲烷物质,因为三卤甲烷一旦形成,O3也很难将其氧化去除。