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给水排水 |生活饮用水消毒方式大盘点

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生活饮用水消毒,可以有效杀灭治病微生物,是饮用水安全的重要保障措施。

给水排水 |生活饮用水消毒方式大盘点

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液氯消毒

近几十年来我国饮用水消毒普遍使用液氯作为消毒剂。液氯具有消毒效果好、成本低、使用方便等优点,因此一直以来被普遍采用。同时,液氯属于二类危险品,具有强烈腐蚀性和毒性,在运输和储存过程中存在安全隐患,而且某些原水在液氯消毒后产生的嗅味问题较为明显,因此近年来部分城市开始采用新型消毒剂对液氯进行替代。给排水设计

2

氯胺消毒

一些城市给水厂采用氯胺消毒代替传统液氯消毒来缓解上述嗅味问题。氯胺消毒会对本不含有氨氮的原水增加氨氮检出机率,氯胺消毒可以有效降低液氯消毒产生的三卤甲烷、三卤乙腈、卤乙酸等消毒副产物的生成量,但同时会大大增加含氮消毒副产物的生成量。因此,氯胺消毒与液氯消毒相比,其消毒副产物潜在风险尚且难以比较大小。消毒副产物对人体具有“三致”(致癌、致畸性、致突变)作用,长期接触会引起健康风险,需要密切关注消毒副产物的生成量。

3

次氯酸钠消毒

上海浦东水厂率先进行了次氯酸钠替代液氯消毒的大规模生产性实验。最早大规模生产使用的是2008年北京奥运会期间,北京自来水集团有限责任公司为了提高水厂运行安全性,更好地为奥运会提供安全保障,在国内率先尝试采用成品次氯酸钠作为新型消毒剂。由此,北京市在这方面举得了较好效果,并积累了丰富经验。随后,上海市在世博会期间也采用成品次氯酸钠作为新型消毒剂。2011年,深圳大运会期间也进行了类似改造。之后,一批城市开始采用此方式。

次氯酸钠溶液在常温下安全性较高,属于第七类危险品,其安全性较液氯高很多,因此,次氯酸钠溶液在运输和储存过程中更为安全。大量研究表明,次氯酸钠消毒与液氯消毒的消毒副产物生成量区别不大。给排水设计

次氯酸钠消毒主要有两种方式,第一,采购成品次氯酸钠溶液运输到水厂使用;第二,在水厂采用次氯酸钠发生器现场制备使用,制备工艺一般为钛阳极电解食盐水工艺。因为次氯酸钠溶液化学性质不稳定,遇光遇热时次氯酸钠会分解,温度越高,分解越快。因此其在运输和储存过程中浓度会有损失,某地成品次氯酸钠溶液采购质量浓度为15%,经运输和储存后临近使用时质量浓度降至10%以下。因此,采用成品次氯酸钠消毒的方式,必须考虑其在运输和储存时间内的分解损失,同时需要关注副产物氯酸钠的生成量。如果,水厂附近有次氯酸钠生产厂家,可优先选择成品运输方式;如果运输路途和时间较长,可酌情选择现场发生装置方式。

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二氧化氯消毒

世界上二氧化氯消毒技术的使用晚于次氯酸钠消毒。我国最早使用是1997年深圳观澜自来水公司于1997年率先使用。就目前情况看,国内使用二氧化氯消毒的水厂多为中小水厂,而且均采用现场发生器制备。

二氧化氯的消毒机理主要通过穿透微生物细胞外层进入细胞内部,破坏酶和DNA进而杀灭微生物。二氧化氯消毒可以较好控制传统消毒中产生的三卤甲烷和卤乙酸的生成量,其主要消毒副产物为亚氯酸盐和氯酸盐。

目前限制二氧化氯消毒推广的两个瓶颈包括:成本偏高,更能体现其对消毒副产物控制的亚氯酸盐法中原料亚氯酸钠的价格偏高;原料中硫酸或盐酸的运输仍然存在较多危险隐患。

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臭氧消毒

臭氧消毒在瓶装、桶装饮用水生产中使用广泛,近年来臭氧活性炭工艺在生活饮用水消毒中也得到使用。臭氧消毒不具有持续消毒能力,需要辅以含氯消毒剂协同使用。臭氧消毒相对液氯消毒速度更快,去除嗅味能力更强,因此臭氧在生活饮用水中更多地作为预氧化,用于除臭脱色、除藻并控制藻毒素、协助后续工艺段处理腐殖酸等大分子污染物。臭氧消毒同样需要关注和控制消毒副产物生成量。给排水设计

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紫外线消毒

紫外消毒作为物理消毒方式,可以避免消毒副产物问题;但它对饮用水没有持续消毒能力,需要与含氯消毒剂联用,以保证管网末梢水具有持续消毒能力。而且,研究表明,复杂水质比如浊度色度会削弱紫外消毒效力,尤其腐殖酸的存在会大幅降低紫外消毒效力。

7

结语

各种消毒技术分别存在消毒副产物、嗅味、缺乏持续消毒能力等问题,综合治理水环境、提高水源水质、更新和加强供水管网日常维护,以降低消毒剂投加量,这是有效提高消毒效果和控制消毒副产物的最终出路。


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