飲用水處理中消毒技術(shù)的研究

胡晶瑩

（杭州越軒環(huán)境工程有限公司 浙江杭州 310000）

引言

水是當(dāng)前世界發(fā)展中分布資源最廣的自然資源之一，同時水資源也是人類社會發(fā)展中不可缺少重要物質(zhì)。但是在當(dāng)前社會發(fā)展和人民生活質(zhì)量不斷提升的背景下，我國水資源的污染問題也越來越嚴(yán)重，特別是地表水資源更是受到了極大的污染，在污染程度不斷嚴(yán)重的今天，凈水廠原本的工藝處理手段已經(jīng)很難滿足人們對于水資源的要求，為了將當(dāng)前水資源污染問題進(jìn)行解決，各種先進(jìn)的飲用水消毒技術(shù)也逐漸發(fā)展并向著完善的方向進(jìn)步。為此本文也將對當(dāng)前飲用水處理中消毒技術(shù)展開詳細(xì)研究，希望對這項(xiàng)工作的開展提供更有效的指導(dǎo)意義。

1 全新的消毒技術(shù)應(yīng)用方式

當(dāng)前常見的飲用水處理方式主要包括：液氯、臭氧、二氧化氯和紫外線。但是在近年來的技術(shù)發(fā)展和專業(yè)性提升，也相應(yīng)誕生了幾種全新的技術(shù)手段，接下來筆者將對兩種全新消毒技術(shù)進(jìn)行研究：

1.1 順次消毒技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)主要是應(yīng)對臭氧和紫外線等消毒劑無法積極發(fā)揮消毒效果，所以需要投放二次消毒劑對管網(wǎng)中持續(xù)消毒的作用進(jìn)行保障。通常工作中，我們會將臭氧或是紫外線作為首次消毒劑，在進(jìn)行二次消毒的過程中投放氯或氯胺[1]。

但是在對此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過程中，發(fā)現(xiàn)順次消毒技術(shù)應(yīng)用的不同消毒劑之間也可以發(fā)揮有效的消毒作用，這主要是因?yàn)槊恳环N不同的消毒劑都會對不同的微生物產(chǎn)生作用，因此連續(xù)使用兩種方式消毒劑也說明可以借助不同的消毒劑原理對微生物進(jìn)行滅活，確保協(xié)同消毒發(fā)揮積極的作用。

比如在進(jìn)行首次消毒的過程中，臭氧可以對微生物的細(xì)胞壁進(jìn)行破壞，這對于二次消毒劑滲透進(jìn)破損的細(xì)胞壁也奠定了基礎(chǔ)。對微生物修復(fù)機(jī)制的分析來說，細(xì)菌等微生物的生物修復(fù)更適合用在損傷較小的情況下，如果出現(xiàn)了大面積損傷，那么也將很難進(jìn)行修復(fù)，最終會造成微生物的死亡[2]。在只對一種消毒劑進(jìn)行使用的過程中，對于微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞相對更小，有助于修復(fù)，但是在對多種消毒劑進(jìn)行使用的時候，修復(fù)的作用也將受到極大的影響。

1.2 機(jī)械混合消毒劑消毒技術(shù)

這種消毒技術(shù)就是將兩種消毒劑按照相應(yīng)的比例進(jìn)行混合，從而對水中致病微生物進(jìn)行滅活的一種技術(shù)手段。此種消毒劑同樣可以得到協(xié)同作用的發(fā)揮。除了對順次消毒技術(shù)之外，這項(xiàng)技術(shù)還具備其他形式的協(xié)同原理，兩種消毒劑之間的同時反映和反應(yīng)物之間產(chǎn)生的額外消毒作用[3]。

順次消毒技術(shù)和機(jī)械混合消毒技術(shù)都可以在實(shí)際工作中發(fā)揮協(xié)同消毒的作用，雖然在協(xié)同原理上存在較大的差別，但是都給水資源的消毒手段提供了全新的選擇。和傳統(tǒng)消毒手段相比，這兩種消毒手段的優(yōu)勢仍然十分顯著：能有效節(jié)約消毒劑的使用量，控制消毒技術(shù)和水中微生物的接觸時間，這一工作能在很大程度上控制消毒費(fèi)用。此外，這兩種技術(shù)也可以有效提升效率工作的效率和安全性，有效降低微生物修復(fù)的可能性。可以對多種類型的微生物進(jìn)行滅活。

2 國內(nèi)外飲用水中消毒技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 氯

當(dāng)前我國供水系統(tǒng)中最常見的消毒劑就是氯，其次還有臭氧、紫外線、超聲波等。世界各國對于氯的使用也十分常見，因?yàn)槁瓤梢栽陲嬘盟南具^程中發(fā)揮極為重要的作用，特別是其在對傳染病的控制上更是發(fā)揮著不可替代的重要作用。這是因?yàn)槁茸陨淼难趸芰^強(qiáng)，同時成本較低，使用起來也更為便利，因此當(dāng)前我國大多數(shù)水廠在發(fā)展中都會將氯作為主要的氧化劑，在消毒過程中也主要將氯消毒為主[4]。根據(jù)筆者的實(shí)際研究發(fā)現(xiàn)，我國至少有百分之九十甚至更多的水廠均以氯消毒為主要消毒工藝。由于當(dāng)前水資源污染問題越來越嚴(yán)重，對于水資源的影響越來越大，為了確保人們的正常用水，在水中對氯量的增加也逐漸提升，美國在水中對氯的施加量大約在1到20mg/L之間。氯是一種較為活躍的氧化物，在水中也可以和不同的有機(jī)物產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。其具備很強(qiáng)的殺菌作用，但是經(jīng)過近年來大量實(shí)踐證明，氯消毒也是出現(xiàn)毒副作用最多的消毒方式。

2.2 臭氧

當(dāng)前臭氧消毒技術(shù)已經(jīng)在很多西歐國家得到推廣與應(yīng)用。作為一種強(qiáng)氧化劑，臭氧可以將氰化物、酚等有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害物質(zhì)，其在對異味的去除上也發(fā)揮著不可忽視的作用。這運(yùn)用臭氧進(jìn)行預(yù)處理的過程中，可以對水發(fā)揮微絮凝的作用，有助于提升出水水質(zhì)[5]。此外對于臭氧進(jìn)行應(yīng)用也不會產(chǎn)生其他有毒有害物質(zhì)。在應(yīng)用臭氧進(jìn)行消毒的過程中，要想更有效的保證管網(wǎng)中的消毒能力不受到影響，還需要適當(dāng)采用氯或是二氧化氯等作為輔助消毒劑。但是由于臭氧具備極強(qiáng)的不穩(wěn)定性，因此在工作中還需要進(jìn)行現(xiàn)場制備工作，這不僅極大程度上提升了工作成本，同時還將對工作人員的安全造成威脅。此外設(shè)備具備較強(qiáng)的腐蝕性，所以當(dāng)前在世界上只有少數(shù)的公司敢對這一技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。在對臭氧進(jìn)行消毒的過程中，為了確保管網(wǎng)中消毒能力進(jìn)行持續(xù)發(fā)展，也需要將氯、二氧化碳等作為輔助的消毒劑。臭氧消毒環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的中副產(chǎn)物較少，處理受眾溴離子外，不會產(chǎn)生其他物質(zhì)。在對有機(jī)物較多的水源進(jìn)行處理過程中，主要會產(chǎn)生的物質(zhì)為醛、酚、溴酸鹽等[6]。

隨著當(dāng)前技術(shù)水平的不斷提升，世界上也有了上千家水廠開始嘗試運(yùn)用臭氧進(jìn)行飲用水處理與消毒工作。在歐洲國家很多城市也開始將臭氧作為飲用水消毒的主要手段。經(jīng)過筆者的實(shí)際研究，我國很多城市中的大型飲用水處理廠也開始應(yīng)用臭氧氧化工藝手段對受污染的飲用水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)前國內(nèi)已經(jīng)有越來越多的水廠將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際工作中。

3 發(fā)展趨勢

由于當(dāng)前人們對于飲用水安全重視程度不斷提升，因此當(dāng)前氯消毒技術(shù)也逐漸淡化。通過筆者對上述幾種方式的研究和對我國當(dāng)前技術(shù)水平的研究，認(rèn)為在今后工作中要積極創(chuàng)新，特別是當(dāng)前物理學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科技術(shù)的全面發(fā)展，各種消毒技術(shù)更應(yīng)該不斷創(chuàng)新和完善，從而實(shí)現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的水資源處理效果。

結(jié)語

綜上所述，在人民生活質(zhì)量不斷提升的背景下，水資源的污染問題越來越嚴(yán)重，尤其是污染程度不斷嚴(yán)重的今天，凈水廠原本的工藝處理手段已經(jīng)很難滿足人們對于水資源的要求，為了將當(dāng)前水資源污染問題進(jìn)行解決，各種先進(jìn)的飲用水消毒技術(shù)也逐漸發(fā)展并向著完善的方向進(jìn)步。希望本文的研究對于這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展也能提供更有效的幫助，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展。

[1]劉成,張曉明,高乃云等.飲用水處理中消毒技術(shù)的研究進(jìn)展[J].凈水技術(shù),2015,25(6):3-5,59.

[2]智修德,姜明基,林英姿等.消毒技術(shù)在飲用水處理中的研究現(xiàn)狀[J].遼寧化工,2016,39(4):369-371,375.

[3]陳衛(wèi),韓志剛,劉成等.MIEX技術(shù)控制飲用水消毒副產(chǎn)物的研究進(jìn)展[J].中國給水排水,2014,25(6):14-18.

[4]郭建偉,張永吉,高乃云等.紫外線相關(guān)消毒工藝在飲用水處理中的應(yīng)用[J].水處理技術(shù),2013,35(7):5-8,21.

[5]李菠.基于硫酸根自由基的單過硫酸氫鹽高級氧化消毒技術(shù)水王子產(chǎn)品在飲用水處理中的應(yīng)用 [C].//中國土木工程學(xué)會水工業(yè)分會給水深度處理研究會2014年年會論文集.2014,39(2):423-428.

[6]代園園,員建,苑宏英等.二氧化氯作為消毒劑在飲用水處理中的應(yīng)用[J].凈水技術(shù),2015,30(1):4-7.