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飲 用 水 消 毒

消毒是指殺滅外環(huán)境中病源微生物的方法。其目的是切斷傳染病的傳播途徑，預(yù)防傳染病的發(fā)生或流行。據(jù)研究，可污染飲用水的致病微生物有上百種，為杜絕介水傳染病的發(fā)生和流行，保證人體健康，生活飲用水必須經(jīng)過(guò)消毒處理方可供飲用。目前我國(guó)用于飲用水消毒的方法主要有氯化消毒、二氧化氯消毒、紫外線消毒和臭氧消毒。

第一節(jié) 氯化消毒

1．常用氯消毒劑的種類(lèi)

1．1氯 分子式為Cl2，分子量是70．91。氯是一種強(qiáng)氧化物質(zhì)，在常溫常壓下呈黃綠色氣體，氯氣較空氣重2．5倍，具有強(qiáng)烈的刺激性和氯臭味。當(dāng)加壓至6—7個(gè)大氣壓時(shí)可液化，體積縮小 457倍，可灌入鋼瓶中貯存，故又稱(chēng)液氯。液氯較水重1．5倍，將液氯置于大氣中，立即變成氣體，將氯氣通入水中可得氯水。氯加入水中可變?yōu)辂}酸和次氯酸。

1．2漂白粉 漂白粉又稱(chēng)含氯石灰、氯化石灰。它是將氯氣通入熟石灰中而制成的混合物，主要成分為次氯酸鈣(含32％—36％)，還含氯化鈣(29％)、氧化鈣(10％—18％)、氫氧化鈣(15％)及水(10％)，通常以Ca0Cl2代表其分子式。

漂白粉為白色顆粒狀粉末，有氯臭，能溶于水，溶液呈堿性，有大量沉渣。漂白粉穩(wěn)定性差，在一般保存過(guò)程中，有效氯每月可減少1％—3％，因此不宜保存過(guò)長(zhǎng)時(shí)間。

1．3漂白粉精 將氯化石灰乳經(jīng)過(guò)結(jié)晶分離，再溶解噴霧干 燥即制成漂白粉精，漂白粉精含次氯酸鈣約80％，還含少量的氯化鈣(2．74％)、氫氧化鈣(1．9％)。 漂白粉精為白色粉末，有氯臭，易溶于水，溶液呈堿性，有少量沉渣，穩(wěn)定性較漂白粉好，有效氯含量是漂白粉的一倍。

1．4有機(jī)含氯消毒劑 目前最常用于各種物品消毒的是二氯異氰尿酸鈉(優(yōu)氯凈)， 二氯異氰尿酸鈉為白色粉末，有氯臭氣，有效氯含量為60％—64％，性質(zhì)穩(wěn)定，易溶于水，溶液呈弱酸性。但據(jù)研究報(bào)道有機(jī)氯毒性危害程度比無(wú)機(jī)氯大，且可能有致癌作用，因此，采用有機(jī)含氯消毒劑作長(zhǎng)期飲用水消毒是不適宜的。 1．5次氯酸鈉 電解食鹽所得氯氣與氫氧化鈉作用生成次氯酸鈉，分子式NaOCl，分子量為74．44。次氯酸鈉為淡黃色液體，有氯臭，有效氯含量為12％—14％，易溶于水，穩(wěn)定性差，受熱及陽(yáng)光照射有效氯易喪失，故不宜長(zhǎng)時(shí)間保存。

2.氯化消毒的基本原理

2.1氯的殺菌機(jī)理 氯的殺菌作用是由于次氯酸體積小，電荷中性，易于穿過(guò)細(xì)胞壁；同時(shí)，它又是一種強(qiáng)氧化劑，能損害細(xì)胞膜，使蛋白質(zhì)、RNA和DNA等物質(zhì)釋出，并影響多種酶系統(tǒng)(主要是磷酸葡萄糖去氫酶的巰基被氧化破壞)，從而使細(xì)菌死亡。氯對(duì)病毒的作用，在于對(duì)核酸的致死性損害。有資料指出病毒對(duì)氯的抵抗力較細(xì)菌強(qiáng)，其原因可能是病毒缺乏一系列的代謝酶；氯較易破壞—SH鍵，而較難使蛋白質(zhì)變性。

2.2影響消毒效果的因素 氯化消毒的效果受下列各因素的影響：加氯量、接觸時(shí)間、PH值、水溫、水的渾濁度和微生物的種類(lèi)及數(shù)量。

2．2．1加氯量：用氯及含氯化合物消毒飲水時(shí)，氯不僅與水中細(xì)菌作用，還要氧化水中的有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物，其需要的氯的總量稱(chēng)為“需氯量”。為保證消毒效果，加氯量必須超過(guò)水的需氯量，使在氧化和殺菌后還能剩余一些有效氯，稱(chēng)為“余氯”。一般要求氯加入水中后，接觸30分鐘，水中至少應(yīng)保持游離性余氯0．3mg/l。在配水管網(wǎng)末梢，游離性余氯不應(yīng)低于0．05mg/l。余氯分為游離性余氯和化合性余氯兩種，游離性的HOCl、OCl-和Cl2;化合性如NH2Cl和NHCl2。前者殺菌力較強(qiáng)，后者殺菌力較弱。

2．2．2接觸時(shí)間： 氯加入水中后，必須保證與水有一定的接觸時(shí)間，才能充分發(fā)揮消毒作用。用游離性有效氯(指HOCl和OCl—)消毒時(shí)，接觸時(shí)間應(yīng)至少30分鐘，游離性余氯達(dá)0．3—0．5mg/l；采用氯胺(指NH2C1和NHCl2)消毒時(shí)，接觸時(shí)間應(yīng)在l—2小時(shí)，化合性余氯達(dá)1—2mg/l。

2．2．3水的PH值： 次氯酸是弱電解質(zhì)，其離解程度取決于水溫和水的PH值。當(dāng)PH值＜5．0時(shí)，HOCL呈100％形式存在于水中，隨著PH值的增高，HOCl逐漸減少而OCL-逐漸增多。PH值在6．0時(shí)，HOCl在95％以上；PH值

＞7．0值，H0CL含量急劇減少；PH＝7．5時(shí)，HOCl和OCl-大致相等；PH值＞9時(shí)，OCl-接近100％。根據(jù)對(duì)大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)，次氯酸(HOCl)的殺菌效率比次氯酸離子(OCL-)高約80倍。因此，消毒時(shí)應(yīng)注意控制水的PH值，不要太高，以免生成OCl-較多，H0CL較少而影響殺菌效率。

用漂白粉消毒時(shí)，因同時(shí)產(chǎn)生Ca(OH)2，可使PH值升高。故當(dāng)漂白粉因保存不當(dāng)或放置過(guò)久而使有效氯含量低時(shí)，消毒效果會(huì)受影響。

二氯胺的殺菌效果較一氯胺高，三氯胺則幾乎無(wú)殺菌作用。它們之間的生成量比例，取決于氨和氯的相對(duì)濃底，PH值和溫度等因素。一般而言，當(dāng)PH值＞7時(shí)，一氯胺的生成量較多；PH＝7．0時(shí)，一氯胺和二氯胺近似相等;PH值＜6．5時(shí)，主要為二氯胺；三氯胺只有當(dāng)PH值＜4．4時(shí)才存在。

2．2．4水溫： 水溫高，殺菌效果好。水溫每提高10℃，病菌殺滅率約提高2—3倍。

2．2．5水的渾濁度： 用氯消毒時(shí)，必須使生成的次氯酸(HOC1)和次氯酸離子(OCl-)直接與水中細(xì)菌接觸，方能達(dá)到殺菌效果。如水的渾濁度很高，懸浮物質(zhì)較多，細(xì)菌多附著在這些懸浮顆粒上，則氯的作用達(dá)不到細(xì)菌本身，使殺菌效果降低。這說(shuō)明消毒前混凝沉淀和過(guò)濾處理的必要性。懸浮顆粒對(duì)消毒的影響， 因顆粒性質(zhì)、微生物種類(lèi)而不同。如粘土顆粒吸附微生物后，對(duì)消毒效果影響甚小，而糞尿中的細(xì)胞碎片、或污水中的有機(jī)顆粒與微生物結(jié)合后，會(huì)使微生物獲得明顯的保護(hù)作用。病毒因體積小，表面積大，易被吸附成團(tuán)，因而顆粒對(duì)病毒的保護(hù)作用較細(xì)菌大。

2．2．6水中微生物的種類(lèi)和數(shù)量 不同微生物對(duì)氯的耐受性不盡相同，除腺病毒外，腸道病毒對(duì)氯的耐受性較腸道病原菌強(qiáng)。

消毒往往達(dá)不到100％的殺滅效果，常以99％、99．9％或99．99％的效果為參數(shù)。故消毒前若水中細(xì)菌過(guò)多，則消毒后水中細(xì)菌數(shù)就不易達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3．氯消毒的幾種方法

3．1普通氯化消毒法 當(dāng)水中需氯量較低，且基本無(wú)氨(＜0．3mg/L)時(shí)，加入少量氯即可達(dá)到消毒目的一種消毒法。此法產(chǎn)生的主要是游離性余氯，所需接觸時(shí)間短，效果可靠；但要求源水污染較輕，且基本無(wú)酚類(lèi)物質(zhì)(氯能與酚形成有嗅味的氯酚)；游離性余氯較不穩(wěn)定，不易在較長(zhǎng)管網(wǎng)中保持至管網(wǎng)末梢。

3．2折點(diǎn)氯消毒法 采用超過(guò)折點(diǎn)的加氯量，使水中形成適量的游離性余氯，稱(chēng)為折點(diǎn)氯消毒法。本法的優(yōu)點(diǎn)是：消毒效果可靠；能明顯降低錳、鐵、酚和有機(jī)物含量；并具有降低臭味和色度的作用。缺點(diǎn)是耗氯多，因而有可能產(chǎn)生較多的氯化副產(chǎn)物三鹵甲烷;需事先求出折點(diǎn)加氯量，比較麻煩，有時(shí)水樣折點(diǎn)不明顯；會(huì)使水的PH值過(guò)低，故必要時(shí)尚需加堿調(diào)整。

3．3氯胺消毒法 在水中加入氨(液氨、硫酸胺或氯化胺)，則加氯后生成一氯胺和二氯胺，這種方法為氯胺消毒。氨與氯的比例應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定，其范圍一般為1：3—1：6。本法的優(yōu)點(diǎn)是：三鹵甲烷類(lèi)物質(zhì)的形成明顯較普通氯化法低；如先加氨后加氯，則可防止氯酚臭，化合性余氯較穩(wěn)定，在管網(wǎng)中可維持較長(zhǎng)時(shí)間，使管網(wǎng)末梢余氯得到保證。缺點(diǎn)是：氯胺的消毒作用不如次氯酸強(qiáng)，要求保證足夠長(zhǎng)的接觸時(shí)間(2小時(shí))和較高的余氯量(1—2mg/l)，因此接觸時(shí)間長(zhǎng)，費(fèi)用較貴；需加氨而操作復(fù)雜；對(duì)病毒的殺滅效果較差。

3．4過(guò)量氯消毒法 當(dāng)水源受有機(jī)物和細(xì)菌污染較嚴(yán)重時(shí)，或在野外工作、行軍等條件下，需在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到消毒效果時(shí)，可加過(guò)量氯于水中，使余氯達(dá)l—5mg/l。消毒后的水需用亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉,硫代硫酸鈉)或活性炭脫氯。

4．加氯地點(diǎn)和加氯設(shè)備

4．1加氯地點(diǎn) 在水的凈化處理流程中，加氯地點(diǎn)可選擇為： 4．1．1濾前加氯 指在混凝沉淀前加氯，其主要目的在于改良混凝沉淀和防止藻類(lèi)生長(zhǎng)，但易生成大量氯化副產(chǎn)物。

4．1．2濾后加氯 指在濾后水中加氯，其目的是殺滅水中病原微生物，它是最常用的消毒方法。也可采取二次加氯，即混凝沉淀前和濾后各加一次。

4．1．3中途加氯 在輸水管線較長(zhǎng)時(shí)，在管網(wǎng)中途的加壓泵站或貯水池泵站的補(bǔ)充加氯。采用此法既能保證末梢余氯，又不致使水廠附近的管網(wǎng)水含余氯過(guò)高。

4．2加氯設(shè)備 大中型水廠一般均采用液氯消毒。液氯和干燥的氯氣對(duì)銅、鐵和鋼等金屬?zèng)]有腐蝕性，但遇水或受潮時(shí)，化學(xué)活性增強(qiáng)，對(duì)金屬的腐蝕性很大，因此為避免氯瓶進(jìn)水，氯瓶中的氯氣不能直接用管道加入水中，必須經(jīng)過(guò)加氯機(jī)后投加。氯的投加設(shè)備種類(lèi)很多，常用的有真空加氯機(jī)和轉(zhuǎn)子加氯機(jī)。

真空加氯機(jī)上部為一玻璃罩，浸于水盤(pán)中，罩內(nèi)壓力較大氣壓低。液氯鋼瓶?jī)?nèi)的氯經(jīng)減壓氣化后吸人玻璃罩內(nèi)，由另一管孔通往水射器，與壓力水混合后送至加氯點(diǎn)。轉(zhuǎn)子加氯機(jī)鋼瓶?jī)?nèi)氯氣先進(jìn)入旋風(fēng)分離器，除去鐵銹、油污后再經(jīng)彈簧膜閥、控制閥到轉(zhuǎn)子流量計(jì)和中轉(zhuǎn)玻璃罩，在水射器抽吸下，氯與壓力水混合并溶解，氯濃度大于1％，經(jīng)加氯管道送往加氯點(diǎn)。加氯點(diǎn)應(yīng)選在無(wú)壓的管渠內(nèi)。 近來(lái)國(guó)內(nèi)一些水廠引進(jìn)了國(guó)外較先進(jìn)的真空加氯系統(tǒng)，可根據(jù)原水流量以及加氯后的余氯量進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行。小水廠可用漂白粉消毒。所用漂白粉其有效氯應(yīng)達(dá)到25％。調(diào)制和投加漂白粉溶液桶應(yīng)有兩個(gè)，以便輪流使用。溶液桶內(nèi)可配成濃度1％—2％的漂白粉澄清液備用。有的水廠也采用漂白粉精片或次氯酸鈉進(jìn)行消毒。

5．氯化消毒的安全性問(wèn)題

5．1氯化副產(chǎn)物的形成及危害 在氯化消毒殺滅水中病原微生物的同時(shí)，氯與水中的有機(jī)物反應(yīng)，產(chǎn)生一系列氯的副產(chǎn)物。通常，將水中能與氯形成氯化副產(chǎn)物的有機(jī)物稱(chēng)為有機(jī)前體物。天然水中有機(jī)前體物以腐殖質(zhì)(含腐殖酸和富里酸)為主要成分，其次有藻類(lèi)及其代謝產(chǎn)物、蛋白質(zhì)等。腐殖質(zhì)是氯化消毒過(guò)程中形成氯化副產(chǎn)物三鹵甲烷的主要前體物質(zhì)。三鹵甲烷屬揮發(fā)性鹵代有機(jī)物，主要有四種：即氯仿,一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷和溴仿。其中以氯仿含量最高。據(jù)研究表明氯仿具有致突變性和動(dòng)物致癌性。

氯化副產(chǎn)物中非揮發(fā)性鹵代有機(jī)物有鹵乙腈、鹵乙酸、鹵代酚、鹵代酮和鹵代醛等。這類(lèi)物質(zhì)目前現(xiàn)有儀器難以檢測(cè)，但它們?nèi)跃哂幸欢ǖ耐蛔冃院椭掳┬浴?/p>

5．2防治措施 對(duì)氯化副產(chǎn)物的防治，可根據(jù)情況采取以下措施：盡可能選擇有機(jī)前體物含量低的水源；加強(qiáng)混凝沉淀和過(guò)濾等凈化措施；防止藻類(lèi)在制水構(gòu)筑物內(nèi)的生長(zhǎng)，以降低有機(jī)前體物的含量；改善氯化消毒方法，如取消預(yù)氯化和避免折點(diǎn)氯消毒，采用管網(wǎng)中途加氯等，以減少氯化副產(chǎn)物的形成；采用顆�；钚蕴窟^(guò)濾，以除去已形成的氯化副產(chǎn)物；此外還可考慮采用二氧化氯或臭氧作氧化劑／消毒劑，也可改用氯胺消毒。 6．氯制劑效果測(cè)定 用于飲水消毒的含氯制劑有液氯、漂白粉、漂白粉精片和次氯酸鈉等，其消毒效果取決于有效氯的含量，液氯含有效氯在99％以上；新鮮漂白粉含有效氯在30％—35％；漂白粉精片含有效氯高達(dá)60％—70％；剛生產(chǎn)的次氯酸鈉有效氯在13％-14％。漂白粉有效氯含量必須達(dá)25％以上，次氯酸鈉有效氯含量應(yīng)在10％以上才能作飲水消毒劑。有效氯的測(cè)定可采用碘量法。其原理是：氯在酸性溶液中與碘化鉀起氧化作用，釋出相當(dāng)量的碘，再以硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴定碘，然后根據(jù)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量計(jì)算出含氯化合物中有效氯的含量。漂白粉中有效氯的測(cè)定還可采用較簡(jiǎn)捷的藍(lán)墨水快速測(cè)定法。因藍(lán)墨水能為有效氯所漂白，故可根據(jù)消耗藍(lán)墨水的體積計(jì)算漂白粉中有效氯的含量。

飲水在采用氯化消毒時(shí)，將涉及三個(gè)指標(biāo)：加氯量，需氯量和余氯。 加氯量是指水中所加入的氯量。

需氯量是指消毒飲水所需要的氯量。

余氯是指水經(jīng)加氯消毒接觸一定時(shí)間后，水中所剩余的氯量，將加氯量減去余氯量即為水體的需氯量。飲水中余氯的作用是表證消毒效果，并可防止飲水受到再次污染。余氯有三種形式：

總余氯、化合性余氯、游離性余氯。

我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定集中式給水出廠水中游離性余氯含量不得低于0．3mg／L。

余氯測(cè)定方法有：碘量法測(cè)定總余氯量，原理同有效氯測(cè)定；鄰聯(lián)甲苯胺的比色法測(cè)定總余氯和游離性余氯量，其原理是在PH小于1．3的酸性溶液中，余氯與鄰聯(lián)甲苯胺反應(yīng)，生成黃色的醌式化合物，用目視比色法進(jìn)行比色定量；鄰聯(lián)甲苯胺—亞砷酸鹽比色法可分別測(cè)定三種形式的余氯和干擾假色，它的原理是當(dāng)余氯與鄰聯(lián)甲苯胺生成黃色化合物后，再加入亞砷酸鹽其顏色不再變化，如先加亞砷酸鹽將余氯還原為氯化物，則余氯不能與鄰聯(lián)甲苯胺作用生成黃色化合物，此時(shí)溶液呈現(xiàn)的顏色為干擾物的假色。根據(jù)亞砷酸鹽及鄰聯(lián)甲苯胺的加入次序，并控制不同的顯色時(shí)間，則可分別測(cè)出游離性余氯，化合物余氯和總余氯的含量，并能去除假色干擾。

由于鄰聯(lián)甲苯胺具有致癌性，目前國(guó)際上已取消此比色法，而采用DPD法測(cè)定水中余氯(包括游離氯、化合性余氯、總余氯)含量。其原理是：氯與D.P.D在偏酸性條件下作用，生成桃紅色產(chǎn)物，顏色的深淺與水中余氯的含量成正比。按加人試劑的順序不同，可測(cè)出三種不同的余氯。

第二節(jié) 其他消毒

1．二氧化氯消毒 本世紀(jì)40年代，歐洲一些國(guó)家發(fā)現(xiàn)用二氧化氯(C102)用于水的消毒有很好的效果，但因制造復(fù)雜，價(jià)格較貴，過(guò)去未受到重視。近年來(lái)，國(guó)外為避免氯消毒所引起的有害作用而尋找新的消毒劑時(shí)，對(duì)它的研究和應(yīng)用日益增多，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在1977年歐洲使用二氧化氯的水廠就有數(shù)千個(gè)，美國(guó)有103個(gè)水廠使用二氧化氯消毒。我國(guó)近兩年也有采用二氧化氯消毒飲水的水廠出現(xiàn)。

1．1二氧化氯的理化特性

二氧化氯在常溫下為橙黃色氣體，溶點(diǎn)-59．5℃，沸點(diǎn)11℃，冷水中溶解度為2．9g/l(即4℃時(shí)的溶解度)，熱水中分解成HCl02、C12和O2。二氧化氯易溶于水，但不和水起化學(xué)反應(yīng)，在水中極易揮發(fā)，其水中溶液呈黃綠色，敞開(kāi)存放時(shí)能被光分解.因此不宜貯存，必須在現(xiàn)場(chǎng)邊生產(chǎn)邊使用；在密閉，避光條件下存放，很穩(wěn)定，如果輕度酸化(PH6)則更穩(wěn)定。二氧化氯很容易爆炸，當(dāng)空氣中濃度大于10％或水中濃度大于30％時(shí)，都具有爆炸性。因此在生產(chǎn)時(shí)常用空氣來(lái)沖談二氧化氯氣體，使其濃度低于8％—10％。將此氣體溶于水時(shí)，水中二氧化氯濃度約為6—8mg/L。

二氧化氯在酸性條件下有很強(qiáng)的氧化性。

1．2二氧化氯的消毒力 從研究資料顯示，二氧化氯對(duì)細(xì)菌、病毒及真菌孢子的殺滅能力均很強(qiáng)，由于CLO2是一種不穩(wěn)定化合物，不含H0Cl和H0Cl-形式的有效氯，然而其濃度常以有效氯的術(shù)語(yǔ)表示。Cl02氯原子為正4價(jià)，還原成氯化物時(shí)將可得到5個(gè)電子，因此其氧化力相當(dāng)于氯的5倍，有效氯含量為263%。故二氧化氯是極為有效的飲水消毒劑。二氧化氯對(duì)微生物的殺滅原理是：二氧化氯對(duì)細(xì)胞壁有較好的吸附性和透過(guò)性能，可有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含疏基的酶；可與半胱氨酸、色氨酸和游離脂肪酸反應(yīng)，快速控制生物蛋白質(zhì)的合成，使膜的滲透性增高；并能改變病毒衣殼蛋白，導(dǎo)致病毒滅活。

1．3二氧化氯的毒性 二氧化氯及其歧化形成的亞氯酸鹽和氯酸根有一定的毒性。C1O2-能引起動(dòng)物的溶血性貧血和變性血紅蛋白血癥，CLO2還具有降低血清甲狀腺素的作用。經(jīng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，只有在接觸高濃度二氧化氯及歧化產(chǎn)物亞氯酸鹽時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生不利影響；低劑量接觸一般不會(huì)影響其健康。例如：有人用小白鼠作實(shí)驗(yàn)，飲用含亞氯酸鹽100mg/l的水，可使它們的血紅蛋白含量明顯減少；飲用含量為10mg/l的水就未引起這種變化。讓大鼠長(zhǎng)期飲用含二氧化氯10mg/l的水，兩年后也未檢查出對(duì)動(dòng)物健康有害的作用。

1．4二氧化氯消毒 CLO2在飲水消毒中除可單獨(dú)使用外，也可與其它消毒劑配合使用。如用CL02作制水前處理，然后在濾后水中加氯，這樣可防止形成過(guò)量的三鹵甲烷，減少構(gòu)筑物上藻類(lèi)的生長(zhǎng)，并能避免管網(wǎng)水中C102、C102-和CL03-的總量過(guò)高。

CLO2的投加量與源水水質(zhì)有關(guān)，一般情況下，只作消毒用時(shí)，加入量為0．1—0.3mg/L，兼作前處理時(shí)，約為0.6-1.5mg/L。但無(wú)論何種情況，其余氯量應(yīng)與游離余氯相同，且管網(wǎng)中CL02、C102-和CL03-的總量應(yīng)低于1mg/L。

影響二氧化氯消毒效果的因素主要是溫度，隨著溫度的降低其殺菌效力逐漸減弱。但消毒效果不受PH值的影響(PH6—10)，這使其對(duì)水質(zhì)PH的變化比氯有更強(qiáng)的適應(yīng)性，特別適用于堿度較高的水源水消毒；也不受天然水源中經(jīng)常存在的氨的影響；因此，二氧化氯作為飲水消毒有其特有的實(shí)用性。

1．5二氧化氯消毒的優(yōu)缺點(diǎn) 二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑，它在水的消毒中有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：可減少水中三鹵甲烷等氯化副產(chǎn)物的形成；當(dāng)水中含氨時(shí)不與氨反應(yīng)，其二氧化氯的氧化和消毒作用不受影響；能殺滅水中的病原微生物和病毒；消毒作用不受水質(zhì)酸堿度的影響；經(jīng)二氧化氯處理后，水中余氯穩(wěn)定持久，防止再污染的能力強(qiáng)；因氧化作用強(qiáng)，可除去水中的色和味，不與酚形成氯酚臭；對(duì)鐵、錳的除去效果較氯強(qiáng)；二氧化氯的水溶液可以安全生產(chǎn)和使用。其缺點(diǎn)是：二氧化氯具有爆炸性，必須在現(xiàn)場(chǎng)制備，立即使用；制備含氯低的二氧化氯較復(fù)雜，其成本較其它消毒方法高；二氧化氯的歧化產(chǎn)物對(duì)動(dòng)物可引起溶血性貧血和變性血紅旦質(zhì)血癥等中毒反應(yīng)。 2．紫外線消毒

2．1紫外線消毒原理 對(duì)病原微生物具有殺滅作用的紫外線波長(zhǎng)主要為200-300nm，其中240—280nm波長(zhǎng)的殺菌力較強(qiáng)，254nm波長(zhǎng)的紫外線殺菌力最強(qiáng)。紫外線對(duì)病原微生物殺滅作用的原理是：當(dāng)微生物被照射時(shí)，紫外線可透入微生物體內(nèi)作用于核酸、原漿蛋白與酶，使其發(fā)生化學(xué)變化而造成微生物死亡。據(jù)研究，紫外線使DNA上相鄰的胸腺嘧啶鍵合成雙體，致DNA失去轉(zhuǎn)錄能力，病原微生物死亡。

2．2紫外線消毒方法 用紫外線消毒飲用水時(shí)，一般采用紫外線飲水消毒裝置進(jìn)行。消毒裝置是管狀，使水由一側(cè)進(jìn)入，另一側(cè)流出，管道中用紫外燈照射。目前紫外線燈為高壓石英水銀燈。用于飲水消毒的設(shè)備有兩種：套管進(jìn)水式(浸入式)和反射罩式(水面式)。套管進(jìn)水式是燈管外有石英套管，水從燈管旁流過(guò)而消毒；反射罩式是利用表面拋光的鋁質(zhì)反射罩將紫外線輻射到水中，所處理的水為無(wú)壓流。燈管有效壽命為500h，燈管分低壓燈管和高壓燈管，高壓燈管單位時(shí)間內(nèi)消毒的水量較低壓燈管為多。利用紫外線消毒時(shí)，水的色度和濁度要低，水深最好不超過(guò)2cm，光照接觸時(shí)間10—100s。

2．3紫外線消毒的優(yōu)缺點(diǎn) 紫外線消毒的優(yōu)點(diǎn)是所需接觸時(shí)間短，殺菌效率高，不改變水的物理化學(xué)性質(zhì)；不產(chǎn)生殘留物質(zhì)和不良異味；缺點(diǎn)是消毒后水中無(wú)持續(xù)殺菌作用，每支燈管處理水量有限，且需定期清洗更換，(每周應(yīng)用酒精棉球擦試燈管)，成本也較貴。因此，除單位供水可采用紫外線消毒外，未獲得廣泛應(yīng)用。 3．臭氧消毒

3．1臭氧的理化特性 臭氧又稱(chēng)三氧。臭氧是已知最強(qiáng)的氧化劑，在常溫下為淡蘭色的爆炸性氣體，有特臭。臭氧氣體經(jīng)低溫壓縮處理可呈液態(tài)，沸點(diǎn)為-112．3℃。臭氧在水中的溶解度比氧大13倍，但因分壓較低，故在常溫常壓下只能得到每升數(shù)毫克的濃度溶液。臭氧穩(wěn)定性極差，在常溫下可自行分解為氧，并放出新生態(tài)氧：

3．2臭氧消毒的優(yōu)缺點(diǎn) 臭氧消毒的優(yōu)點(diǎn)是：消毒效果較C102和CL2好；用量少；接觸時(shí)間短；PH在6—8．5范圍內(nèi)均有效；不影響水的感官性狀，同時(shí)還有除臭、色、鐵、錳、酚等多種作用；除水中有溴離子外，不產(chǎn)生三鹵甲烷；用于前處理時(shí)尚能促進(jìn)絮凝和澄清，降低混凝劑用量，并因而減少化學(xué)污泥量。缺點(diǎn)是：投資大、費(fèi)用較氯化消毒高；水中03不穩(wěn)定，控制和檢測(cè)O3均需一定的技術(shù)，缺乏剩余消毒劑，出廠水無(wú)剩余03(03對(duì)管道腐蝕作用強(qiáng)，也不允許有剩余03)，因此需用第二消毒劑，以防止細(xì)菌后生長(zhǎng)。

第三節(jié) 消毒方法的應(yīng)用

1．大中型水廠 目前我國(guó)極大多數(shù)水廠采用氯消毒。氯消毒效果好，具有持續(xù)消毒作用(管網(wǎng)余氯)，且費(fèi)用較其它消毒方法低。但是，由于氯氣是具有刺激性和有害氣體，對(duì)金屬有極強(qiáng)的腐蝕性，因此采用氯消毒必須有專(zhuān)門(mén)的加氯機(jī)、加氯間和氯庫(kù)，以保證加氯的安全性。通常將裝有液氯的氯瓶放在磅秤上，在加氯過(guò)程中隨時(shí)觀察氯瓶重量度化，經(jīng)以核對(duì)氯瓶中剩余液氯量，防止用空，使用時(shí)還應(yīng)防止加氯機(jī)的水倒灌入氯瓶。因氯氣比空氣重，加氯間和氯庫(kù)外墻的低處安裝排風(fēng)扇，以排除聚積在室內(nèi)的氯氣；氯庫(kù)和加氯間內(nèi)應(yīng)安置漏氣探測(cè)報(bào)警儀，以預(yù)防和處理氯氣泄漏事故，在加氯間還應(yīng)有應(yīng)急中和處理池(池內(nèi)裝石灰水)。

加氯后，應(yīng)加強(qiáng)余氯的連續(xù)監(jiān)測(cè)，有條件時(shí)，加氯地點(diǎn)宜設(shè)置余氯連續(xù)測(cè)定儀。目前國(guó)內(nèi)很多大型水廠采用自動(dòng)化加氯，也有的水廠采用計(jì)算機(jī)控制加氯。

為減少沉淀池和濾池中藻類(lèi)生長(zhǎng)，有些水廠采用濾前加氯和濾后加氯的二次加氯方法。但濾前加氯可造成氯與水中有機(jī)物反應(yīng)形成三鹵甲烷等物質(zhì)，因此目前提出在濾前采用臭氧或二氧化氯消毒，濾后采用氯消毒的方法。

小型水廠目前有采用氯消毒方法，也有采用漂白粉消毒。因漂白粉所含有效氯易揮發(fā)，每批購(gòu)進(jìn)的漂白粉應(yīng)進(jìn)行有效氯含量的測(cè)定。存放漂白粉的倉(cāng)庫(kù)應(yīng)與漂白粉溶液投加間隔開(kāi)，并保持陰涼，干燥和良好的自然通風(fēng)條件。漂白粉溶解池和溶液池一般2個(gè)，便于輪流使用。池底坡度不小于2％并坡向排渣孔。因氯有腐蝕性，應(yīng)有防腐蝕措施.加漂白粉間與—級(jí)泵房應(yīng)隔開(kāi)，并采用自然通風(fēng)，室內(nèi)地坪坡度不小于5％。

漂白粉投加方法：將每包50kg的漂白粉先加400—500kg水?dāng)嚢璩?0％-15％的溶液，再加水調(diào)成1％-2％濃度、澄清后、由計(jì)量設(shè)備投到濾后水中，可采用重力將漂白粉溶液投加到水泵吸水管中，也可用水射器向壓力管中投加。

2．企業(yè)、農(nóng)村水廠

2．1企業(yè)水廠的消毒 企業(yè)由于供水量較小，管網(wǎng)相對(duì)集中，目前采用的飲水消毒方法較多。有氯化消毒、漂白粉消毒、也有采用臭氧消毒、紫外線消毒和二氧化氯消毒，還有部分采用次氯酸鈉消毒。

次氯酸鈉是由次氯酸鈉發(fā)生器將食鹽電解后產(chǎn)生的，其有效氯含量在1％-5％。次氯酸鈉容易受陽(yáng)光、溫度的作用而分解，因此次氯酸鈉宜就地制備和投加。工業(yè)制備的次氯酸鈉有效氯含量在10％-12％，但由于其不穩(wěn)定性，在購(gòu)進(jìn)時(shí)應(yīng)測(cè)試其有效氯含量。存放時(shí)間應(yīng)在1月以內(nèi)。投加方法要用重力投加，通過(guò)水封箱加注到水泵吸水管中，也可用水射器向壓力管中投加。加藥濃度以有效氯含量在l-6mg/L時(shí)每噸水約加10-60ML次氯酸鈉溶液。

2．2農(nóng)村水廠 農(nóng)村水廠以深井加水塔的供水方式為多，也有使用地面水而進(jìn)行完全處理后的供水生產(chǎn)方式。農(nóng)村水廠的飲水消毒根據(jù)其經(jīng)濟(jì)條件不同而選擇的方法不同，大部分采用的是漂白粉消毒，也有使用次氯酸鈉消毒，少數(shù)水廠采用液氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒和紫外線消毒。

3．農(nóng)村分散式給水 我國(guó)農(nóng)村目前分散式給水面還有相當(dāng)?shù)谋壤�，為保證飲用水質(zhì)的衛(wèi)生安全，井水必須經(jīng)常消毒，尤其在腸道傳染病流行季節(jié)更不可忽視。井水消毒可采用普通消毒法和持續(xù)消毒法。

普通消毒法即每天向井內(nèi)投加漂白粉(或漂白粉精)溶液。消毒前，應(yīng)先測(cè)量井中的水深和直徑，算出井水水量。有條件時(shí)可取井水水樣進(jìn)行需氯量測(cè)定。根據(jù)井水水量和加氯量(或需氯量)計(jì)算出每次消毒所需的漂白粉(其有效氯含量也應(yīng)事先測(cè)定)重量。將漂白粉加水調(diào)成糊狀，再加水?dāng)嚢�，把澄清液倒入井�?nèi)，用潔凈水桶或竹桿在井內(nèi)攪和，半小時(shí)后，從井中取水樣測(cè)定余氯含量，使保持在0．3—0．5mg/L為宜。如余氯不足或過(guò)多，說(shuō)明所加藥量太少或過(guò)多，應(yīng)作為下一次消毒時(shí)參考。井水消毒一般每天2次，一次在早晨群眾用水前，一次在午后。

計(jì)算水量及加藥量公式

圓井水量(m3)＝水井直徑(m)2×水深(m)×0．8

方井水量(m3)＝邊長(zhǎng)(m)×邊寬(m)×水深(m)

應(yīng)加漂白粉量(g)＝井水量(m)3X井水加氯量/漂白粉有效氯含量

不同水源水消毒的加氯量

持續(xù)加氯消毒法：由于普通消毒法余氯不能保持很長(zhǎng)時(shí)間，需每日消毒2次，工作量較大，有時(shí)使消毒制度難以堅(jiān)持鞏固。因此各地群眾創(chuàng)造了持續(xù)消毒法，可延長(zhǎng)消毒時(shí)間，減少工作量，且使用也方便。具體方法是選用竹筒、塑料袋、陶瓷罐或小口瓶等容器�，F(xiàn)在也有一種塑料瓶式的持續(xù)加氯容器，其瓶蓋為密封球型。可浮于水面，瓶體上部有可調(diào)節(jié)小孔，消毒劑裝入后可根據(jù)消毒用量調(diào)節(jié)孔的開(kāi)閉，使用也很方便。使裝漂白粉容器浸于水面下40cm左右，借取井水時(shí)振蕩，使容器中的氯液不斷滲出與水接觸，使井水中經(jīng)常保持過(guò)量的有效氯進(jìn)行消毒，達(dá)到連續(xù)消毒的效果。一般一周左右取出容器檢查和調(diào)換藥物，并經(jīng)常測(cè)定水中的余氯。在出現(xiàn)特殊情況時(shí)，可采用過(guò)量氯化消毒法。此法是按常量 加氯量的10倍(即10—20mg/L)進(jìn)行井水消毒。特殊情況指：當(dāng)?shù)匕l(fā)生腸道傳染病并懷疑與水有關(guān)；井水大腸菌群及化學(xué)性狀發(fā)生顯著變化；新井開(kāi)始使用前；舊井修理后；井被洪水淹沒(méi)、或落入異物有污染可能時(shí)。具體方法：先將井水淘干，清除井壁和井底的污物，用3％-5％的漂白粉澄清液清洗，按加氯量10一20mg/L 放入漂白粉液，過(guò)10-12h后將水打光，待井內(nèi)重新有水后，再消毒使用，必要時(shí)井水經(jīng)細(xì)菌學(xué)檢查合格后方可飲。用過(guò)量氯化消毒的水具有強(qiáng)烈氯臭，可用硫代硫酸鈉脫氯。硫代硫酸鈉的用量一般為漂白粉用量的一半或等量。