饮用水消毒技术研究进展综述

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1、饮用水消毒技术研究进展综述【摘要】饮用水消毒始于19世纪初，当时使用氯气作为消毒剂，它能有效杀灭水中病原微生物。大大降低了人们感染伤寒、霍乱等水传播疾病的概率。但是，从20世纪70年代起.由于氯气消毒副产物（DBPs）不断在饮用水中检出，氯消毒的安全性受到了质疑。其它消毒技术开始逐渐得到应用和发展。首次用臭氧对自来水进行消毒是在1893年。美国于1944年就开始在饮用水中应用二氧化氯（C102）进行自来水消毒，取得良好的效果。但是C102在水中溶解度小，易分解，稳定性差，一般为现场制取，且成本较高，在大中型水厂的使用受到一定限制。膜技术是近30年迅速发展的一项新技术.

2、是水处理行业一项革命性的突破。早在二战时期.德军就用膜过滤被弹药污染的水源以获取饮用水。1957年，美国公共卫生协会及水工业协会同意将膜用于水中大肠杆菌的去除.这是膜技术在水工业中的首次正式应用。近10年来，国内许多大中城市供水企业逐渐开始采用氯胺消毒工艺。【关键词】消毒技术;饮用水;质量安全1城市饮用水消毒技术1.1臭氧消毒臭氧是一种强氧化剂，在消毒上属于过氧化物类消毒剂，具有广谱和高效的杀菌作用，臭氧的杀菌速度比氯快600〜3000倍，氯的杀菌作用是渐进的，而03的作用是急速的，还可以去除水中的色、臭、味等有机物以及除Fe、Mn和助凝等功能。臭氧的消毒机理主要是先

3、靠其自身分解后产生的新生氧的氧化能力，臭氧首先与细胞壁的脂类的双键起反应，穿破胞壁，进入细胞壁内，作用于外壳脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞的通透性发生改变，最后导致细胞溶解和死亡。张征通过实验发现低温和低pH值下臭氧的杀菌效果相对较好，臭氧在大通气流量下杀菌效果较差。臭氧消毒具有杀菌效果好、用量少、作用快、消毒副产物少和生产条件简单等优点，但也具有消毒工艺费用较高、03稳定性极差和需用第二消毒剂等缺点。另外臭氧作为消毒剂是有选择性的，绿霉菌、青霉菌之类对臭氧具有抗药性，需较长时间才能将其杀死：单独使用臭氧作为消毒剂时，由于臭氧能在较短时间内分解，残留效果小，甚至会出现细

4、菌回升现象，为了改善这种状况，可以考虑辅助加氯。1.2氯化消毒氯化消毒剂包括液氯、漂白粉、次氯酸钠、漂白粉精和有机含氯消毒剂，它们均能在水中产生次氯酸。氯的消毒机理是由于次氯酸体积小，电荷呈中性，易于穿过细胞壁；另外次氯酸又是一种强氧化剂，能损害细胞膜，使蛋白质、RNA和DNA等物质释出，并影响多种酶系统，主要是通过氧化破坏磷酸葡萄糖去氢酶的琉基，从而使细菌死亡。影响氯化消毒效果的因素有加氯量、接触的时间、pH值、水温、水的浊度和微生物的种类及数量等。液氯消毒具有很好的杀效果，杀菌能力较强，有一定的除藻、除臭、除味能力。由于液氯可以大量生产和来源方便，国内外大多数水厂

5、都采用它作为消毒剂，氯消毒工艺也越发成熟。然而近20年来，氯消毒的负作用逐渐被发现，主要有以下3个方面：有害消毒副产物（如三卤甲烷）问题、饮用水生物稳定性问题、甲第虫和隐孢子虫问题。赵建莉等人从5个方面论述和比较了饮用水中消毒副产物的各种去除途径及进展，并指出了去除副产物过程中存在的问题。1.3二氧化氯消毒法C102的氧化性极强，是氯气的27倍，其杀菌作用是通过在水中分解出的氯气穿透细胞壁，使蛋白质变性而实现的。研究表明C102是一种高效广谱的杀菌剂，对多种细菌$病毒均有极强灭活效果，尤其是低浓度C102在水中的扩散速度与渗透能力都比氯气快，因此具有用量少、作用快、杀

6、菌率高等特点。尽管C102消毒有诸多的优点，但在实际应用中也存在一些缺点而限制了这种方法的应用。（1）二氧化氯很不稳定，与空气混合的体积比大于10%时，受到强光或强烈振动就可能发生爆炸，因此，C102通常是现用现制，一切高压储存等实验均失败，这给它的使用带来许多不便。（2）研究证明，高浓度的C102及其消毒后在水中形成的产物C102-，C103-等对动物具有一定的潜在毒性，但出现毒害作用的最小剂量也远较消毒投放量高出许多倍，所以正常饮用水消毒处理不会对人类的健康构成威胁，但我国水厂大多是手工操作，自动化程度不高，一旦操作失误等易造成事故。（2）二氧化氯的生产方法虽然很

7、多，但至今为止还没有一种方法能连续、稳定、高效、低廉地生产C102来满足大水厂消毒的需要。（3）许多成本分析表明，氯气消毒成本是最低的，二氧化氯消毒成本约为氯气消毒的2-4倍。1.4氯胺消毒技术氯胺消毒技术是一种运行方便，运行费用比臭氧和二氧化氯低的一种饮用水消毒技术。利用氯胺作为消毒剂，产生的副产物要比氯产生的副产物少的多，能够将三卤甲烷产量降低至百分之七十多，对于卤乙酸的产生也有很强的抑制作用。另外，在对管网的腐蚀程度方面，氯胺也比氯要小的多，但是氯胺在对微生物进行灭活方面的能力比较弱，仅为氯的百分之一，尤其是对水中病毒的灭杀上面。同时，氯胺还会