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自来水厂常用的水处理消毒技术(一)

发布时间:2021-01-20   点击次数:1296次

城市供水的水源,通常是地表水或地下水。所有被生活污水和工业废水所污染的地面水,即经过混凝沉淀、过滤等净化处理后,也无法将有害细菌、病原菌和其他微生物彻底清除。当水源为地下水时,虽然水质较好,但也会受到不同程度的污染,尤其是浅层地下水,易受周围环境的影响和污染,特别是生活污水,这些有害的细菌,成为人体内有害的传播媒介。与此同时,自来水在运输和储存过程中也会受到细菌污染,为确保人们的身体健康,防止由水引起的疾病的传播,使供水水质达到GB5749—2006的《生活饮用水卫生标准》,必须用消毒来水质,通过对自来水进行消毒处理,可有效地消除水中的病原菌、病毒和其他致病性病菌的传播,因此,《生活饮用水卫生标准》要求消毒液与水接触时间不少于30分钟后,出厂水和供水管道末梢水中的余氯才能保持一定的浓度,才能饮用水安全。
(一)氯消毒技术的应用至今,水厂仍主要以氯作为消毒剂,可用于去除水中的细菌和有机物,氯加入水中产生次氯酸HOCL和次氯酸根OCL,氯可起消毒作用的主要成分是次氯酸HOCL,它是一种小的中性分子,易于扩散到带负电的细菌表面,并通过细菌壁进入细菌内部,由于其氧化作用破坏了细菌的酶系统,使其成为促进葡萄糖吸收和新陈代谢的催化剂,从而导致细菌死亡;次氯酸根OCL也有杀菌作用,但由于其带有负电,不易接近带负电的细菌表面,杀菌能力远不如HOCL。氯杀菌主要受加氯量、氯与水的接触时间、浑浊度、PH值、温度和氨氮含量等因素的影响。
1.氯消毒采用储存在氯瓶中的氯消毒,在常温下,当按规定打开氯阀,液态氯就变成了气态氯,氯是一种易氧化的黄绿色有毒体,具有特别强烈的刺鼻味,令人窒息。加氯消毒原理:㈠水中无氨氮时,反应式为:CL2+tl20HOCL+HCLHOCL-H+OCL氯消毒,作用以次氯酸HOCL为主,并非氯本身。(2)水中含有氨氮时,会发生以下反应:CLz+NH3(一氯胺)1HCL+NH2CL+2CL+NH。1HCL+NHCL(二氯胺)3HCLz+NH31HCL+NCL从上述三种反应式中可以看出,在含氨氮的原水中,随着加氯量的增加,氯胺的性质发生了变化,分别生成一氯胺NHCL、二氯胺NHCL、三氯胺NCL。与次氯酸相比,氯胺消毒作用较慢。
2、次氯酸钠灭菌次氯酸钠中的有效氯,由于易受阳光、温度的影响而发生分解,因此采用就地制造、应用次氯酸钠发生器。该装置利用钛阳电解生成了次氯酸钠,其起反应式为:NaC1+H20—+NaCl0+H2f次氯酸钠在水溶液中的反应式为:NaCIO—Na+OCI一0C1+H20+HOCL十0H一次氯酸钠,是一种浅黄色透明液体,其灭菌原理主要是通过其水解生成次氯酸HOCL,然后由次氯酸消毒。
3.氯胺消毒当原水中的有机物较多,氨气含量高,供水系统中的藻类和细菌可能会再次生长,为了使出厂水全部为游离氯确实有困难,或者需要减少或避免自来水中的氯酚气味,可考虑使用氯胺消毒。氯胺消毒剂是将氯和加氨同时注入水中,氨可以是液氨、硫酸铵或氯化铵溶液;一般重量比控制在氨:氯=1:3或1:6,水位高时宜为1:3,水温低时为1:6;除控制加氯量和加氨量外,还应注意投药顺序,一般为“先氯后氨”。氯和氨作用后产生氯胺,若天然水中含有氨氮,也可与氯反应产生氯胺。氯消毒杀菌时间长,因此当给水管和给水管网较长时,可以防止细菌在管网中再次生长,但氯胺是逐渐释放次氯酸的,其杀菌能力远不如游离氯,因此需要2小时以上的接触时间。4.漂白消毒漂白是用氯和石灰加工而成,其组织复杂,/分子式一般写成Ca(OC1),含氯量25%~30%,漂白精的分子式为Ca(0C1)z,含氯量50%~60%,容易被光、热和潮气分解,含氯量随时间减少,储存在干燥通风处。脱色粉末与水的反应式为:Ca(0C1)2+2H0—2HOCL+Ca(OH)2+CaCl2灭菌原理与氯相同。
(二)二氧化氯消毒技术的应用。
近几年来,自来水厂相继采用二氧化氯发生器,由二氧化氯发生器产生的溶液对自来水进行消毒,二氧化氯是一种有刺激性气味的黄绿色气体,在水中相当稳定,可以安全地用作消毒剂。其水溶色与浓度有关,低浓度为黄绿色,高浓度为桔红色。具有很强的去色和漂白能力,是高效氧化剂。二氧化氯发生器,是一种操作费用低,投加药物精确,消毒效果很好的设备,不含制氯厂生产的那些复杂甚至有害的成分,采用氯酸钠与盐酸定量滴定,控制反应生成量的方法,其总反应表达如下:NaC10+2HCl—NaC1+C12+1/2C102f+2H20对水源性病原微生物,包括病毒、牙孢和水道系统中的异氧菌、硫酸盐还原菌以及真菌都有良好的消毒效果。其主要作用是对细胞壁有良好的吸附和渗透作用,能有效地氧化细胞内含基质的酶,并能迅速控制微生物蛋白的合成。先与二氧化氯进行水合,生成亚氯酸HC102,亚氯酸是一种微弱的弱酸,具有氧化漂白作用。二C102+H20—HCIO2+HCIO3二氧化氯是理想的氯消毒替代品。其消毒机理主要是通过吸附、渗透作用,进入细胞体内,使细胞内酶系统和生物大分子氧化,使细菌、病毒杀灭得更好,而不会损伤动、植物,杀菌作用持续时间长,受PH影响不敏感。与水中有机物质的氧化反应是二氧化氯的主要反应形式,取代反应是氯的主要反应形式。
 

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