隨著(zhù)居民對生活品質(zhì)要求的不斷提高,農村污水處理設備廠(chǎng)的二級處理出水對城市水體造成的影響引起了人們對健康和安全問(wèn)題的更多關(guān)注。消毒是滅活這些致病生物體的基本方法之一,因此污水處理廠(chǎng)的尾水消毒已經(jīng)成為污水處理中的重要工序,水處理專(zhuān)業(yè)人員也在不斷探索污水消毒的最佳方法。
1、幾種消毒工藝方法
1.1物理消毒方法——紫外線(xiàn)消毒
1. 1. 1 紫外線(xiàn)消毒原理
紫外線(xiàn)消毒是一種物理消毒方法,紫外線(xiàn)消毒并不是殺死微生物,而是去掉其繁殖能力進(jìn)行滅活。紫外線(xiàn)消毒的原理主要是用紫外光摧毀微生物的遺傳物質(zhì)核酸(DNA或RNA),使其不能分裂復制。除此之外,紫外線(xiàn)還可引起微生物其他結構的破壞。紫外技術(shù)已成為水消毒領(lǐng)域一個(gè)具有相當競爭力的技術(shù)。
1.1.2紫外線(xiàn)消毒器的結構形式
1)敞開(kāi)式結構。在敞開(kāi)式UV消毒器中,被消毒的水在重力作用下流經(jīng)UV消毒器并殺滅水中的微生物。
2)封閉式結構。封閉式UV消毒器屬承壓型,用金屬筒體和帶石英套管的紫外線(xiàn)燈把被消毒的水封閉起來(lái)。
1.2化學(xué)消毒方法
1.2.1液氯消毒
液氯消毒指的是將液氯汽化后通過(guò)加氯機投入水中完成氧化和消毒的方法。
液氯是迄今為止最常用的方法,其特點(diǎn)是液氯成本低、工藝成熟、效果穩定可靠。由于加氯法一般要求不少于30 min的接觸時(shí)間,接觸池容積較大;氯氣是劇毒危險品,存儲氯氣的鋼瓶屬高壓容器,有潛在威脅,需要按安全規定興建氯庫和加氯間;液氯消毒將生成有害的有機氯化物,但是他的持續滅菌能力,讓他成為現今水處理行業(yè)里比較常用的工藝。
1.2.2臭氧消毒
臭氧(O3)是氧(O2)的同素異形體,純凈的O3常溫常壓下為藍色氣體。臭氧具有很強的氧化能力(僅次于氟),能氧化大部分有機物。臭氧滅菌過(guò)程屬物理、化學(xué)和生物反應,臭氧滅菌有三種作用:(1)臭氧能氧化分解細菌內部氧化葡萄糖所必需的酶,使細菌滅活死亡。(2)直接與細菌、病毒作用,破壞它們的細胞壁、DNA和RNA,細菌的新陳代謝受到破壞,導致死亡。(3)滲透胞膜組織,侵入細胞膜內作用于外膜的脂蛋白和內部的脂多糖,使細菌發(fā)生透性畸變,溶解死亡。因此,O3能夠除藻殺菌,對病毒、芽孢等生命力較強的微生物也能起到很好的滅活作用。
臭氧氧化能力強,且很不穩定,也無(wú)法儲藏,因此應根據需要就地生產(chǎn)。臭氧的制備一般有紫外輻射法、電化學(xué)法和電暈放電法。目前臭氧制備占主導地位的是電暈放電法。由臭氧發(fā)生器制備好的臭氧氣體通過(guò)管道輸送到密閉的臭氧接觸池,與處理后的污水進(jìn)行接觸反應。
1.2.3二氧化氯消毒
二氧化氯在水中溶解度是氯的5倍,氧化能力是氯氣的2.5倍左右,它是一種強氧化劑。溶于水后很安全,是國際上公認的含氯消毒中唯一高效消毒劑。
二氧化氯性質(zhì)不穩定,只能采用二氧化氯發(fā)生器現場(chǎng)制備。用于水處理領(lǐng)域的小型化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器主要有兩種:以氯酸鈉、鹽酸為原料的復合型二氧化氯發(fā)生器和以亞氯酸鈉、鹽酸為原料的純二氧化氯發(fā)生器,其中前者應用最為廣泛。
2、上述幾種消毒方法的特點(diǎn)
2.1紫外線(xiàn)消毒
紫外線(xiàn)污水消毒技術(shù)如今已被廣泛應用于各類(lèi)城市污水的消毒處理中,包括低質(zhì)污水、常規二級生化處理后的污水、合流管道溢流廢水和再生水的消毒。紫外線(xiàn)消毒法除具有不投加化學(xué)藥劑、不增加水的嗅和味、不產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)物、消毒速度快、效率高、設備操作較傳統消毒工藝安全簡(jiǎn)單和實(shí)現自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)外,運行、管理、勞務(wù)和維修費用也低,近20年來(lái)逐漸得到廣泛應用。
紫外線(xiàn)消毒工藝對紫外穿透率較低的水質(zhì)并不適用,如未經(jīng)處理或只經(jīng)過(guò)一級處理的污水,SS高于30mg/L的污水。這種情況采用紫外線(xiàn)消毒的方式不但會(huì )增加能耗,還會(huì )造成消毒效果不好。而對于經(jīng)過(guò)二級處理的污水和再生水,紫外穿透率一般為40%~80%,采用紫外線(xiàn)消毒方式是不錯的選擇。
但是紫外線(xiàn)消毒法不能提供剩余的消毒能力,當處理水離開(kāi)反應器之后,一些被紫外線(xiàn)殺傷的微生物在光復活機制下會(huì )修復損傷的DNA分子,使細菌再生。
2.2液氯消毒
液氯使用最大的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜,殺菌力強,該工藝簡(jiǎn)單,技術(shù)成熟,藥劑易得,投量準確,有后續消毒作用,不需要龐大的設備。液氯消毒在各地醫院、工業(yè)、民用的滅菌消毒中都有廣泛應用,并且有些已達到了自動(dòng)化的程度。液氯儲存不是十分安全,容易發(fā)生泄漏,而且自20世紀70年代以來(lái),由于發(fā)現氯可與水中多種物質(zhì)形成致癌或致病變的產(chǎn)物,致使該工藝在應用上開(kāi)始受到限制。
2.3臭氧消毒
臭氧是一種強氧化劑,它具有高效無(wú)二次污染,既能氧化有機物,又能殺菌除色、嗅、味等特點(diǎn),可氧化鐵、錳等物質(zhì),通常認為它的氧化能力比氯高600倍~3000倍,且接觸時(shí)間短,除能有效殺滅細菌以外,對各種病毒和芽胞等生命力強的生物也有很大的殺傷效果。臭氧消毒不受污水中NH3和pH的影響,而且其最終產(chǎn)物是二氧化碳和水,不產(chǎn)生致癌物質(zhì)。
2.4二氧化氯消毒
二氧化氯消毒的特點(diǎn)是只起氧化作用,不起氯化作用,因而一般不會(huì )產(chǎn)生致癌物質(zhì)。二氧化氯的消毒效果與氯氣相當,但當污水中NH3—N濃度較高時(shí),耗氯量會(huì )大幅度增加,但二氧化氯由于不與NH3反應,因而其投加量并不增加。另外,二氧化氯消毒還不受pH的干擾。二氧化氯不穩定且具有爆炸性,因而必須在現場(chǎng)制造,立即使用。制備含氯低的二氧化氯較復雜,且原料(NaClO2)的價(jià)格較其他消毒方法高,故限制了該方法的廣泛采用。所以國內目前只是在一些中小型的污水處理工程中采用了二氧化氯消毒工藝。
3、小結
上述幾種消毒方式目前在國內均有運用。由于液氯消毒運行費用低,操作簡(jiǎn)單,主要運用于醫院污水處理設備廠(chǎng)。中小型污水處理廠(chǎng)主要采用二氧化氯和紫外線(xiàn)消毒,但由于紫外線(xiàn)消毒效果不穩定,且設備維護費用較高等因素,二氧化氯消毒在中小型污水處理廠(chǎng)中運用越來(lái)越廣泛。臭氧消毒主要運用于中水處理,具有較強的消毒效果及脫色效果,同時(shí)再輔以加氯消毒,以保證出水中余氯要求。www.xwjsy.com