污水技术消灭病毒

水循环过程中因受自然因素和人类的生活生产活动的影响，杂质和异物带入水循环形成污水。污水主要包括城市生活污水、工业废水和径流污水。若这些污水若不经处理就排入地面水体，就会使河流、湖泊受到严重污染。污水经过二级处理后，仍可能有病原菌，因此必须对污水进行。深圳市水天蓝环保科技有限公司在本文分析比较了在污水工艺的液氯消毒、二氧化氯发生器、臭氧消毒、酒店0技术的适用条件、优缺点，并对污水技术的发展方向进行了详细分析，探讨。

一：液氯消毒：

液氯消毒法（chlorine disinfection）指的是将液氯汽化后通过加氯机投入水中完成氧化和的方法。液氯是迄今为止相当常用的方法，其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。由于加氯法一般要求不少于30 min的接触时间，接触池容积较大；氯气是剧毒危险品，存储氯气的钢瓶属高压容器，有潜在威胁，需要按安全规定兴建氯库和加氯间；液氯消毒将生成有害的有机氯化物，但是他的持续能力,让他成为现今水处理行业里比较常用的工艺。

氯消毒原理一般分为两种：

1.当水中无氨氮存在时，氯气加入水中产生一系列化学变化。不同的水质其化学反应的过程也不一样，但**终起作用的产物为次氯酸和次氯酸根离子。

Cl2+H2O→HOCl+H++Cl– （1）

次氯酸是一种弱电介质   

HOCl→H++ OCl–（2） 

次氯酸与次氯酸根在水里所占的比例主要取决于水的pH值，HOCl和OCl–都具有氧化能力，但HOCl是中性分子，可以扩散到带负电荷的表面，并渗入体内，氯原子氧化作用破坏体内的酶，使死亡；而OCl–带负电，难于靠近带负电荷的，所以虽有氧化能力也难起作用。可以看出，在pH值5.6 ~ 9.5范围内，水的pH值越低，HOCl的百分含量越大，因而效果越好。  

2. 当水中存在氨氮时，

（1）式产生的HOCl就会和氨化合，产生一类叫胺的化合物，其成份视水的pH值及Cl2和NH3含量的比值而定。   

NH3+HOCl →NH2Cl+ H2O………………….(3)

NH3+2HOCl→NHCl2+2 H2O…………………(4) 

NH3+3HOCl →NCl3+3 H2O………………….(5)   

当水的pH值在5~8.5之间时，NH2Cl 和NHCl2同时存在，但pH值低时，NHCl2较多，NHCl2的杀菌能力NH2Cl 强，所以水的pH值低一些，也是有利于作用的。NCl3要在pH值低于4.4时才产生，在一般的饮用水中不大可能形成。所以，无论水中是否存在氨氮，在使用液氯消毒时，在pH值6.8~8.5范围内，pH值越低，效果比pH值高的效果好。 

液氯消毒优缺点：

液氯消毒法，指的是将液氯汽化后通过加氯机投入水中完成氧化和的方法。其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。缺点是会产生氯化副产物，主要是指饮用水氯化过程中产生的卤代化合物。有机副产物氯化碳氢化合物如：三氯甲烷和卤乙酸，因其强致*性已成为控制的主要目标。

液氯消毒工艺流程：

二、二氧化氯发生器  ：

二氧化氯化学性质活泼，易溶于水，在20℃下溶解度为107.98g/L，是氯气的溶解度的5倍。氧化能力为氯气的2倍。ClO2是中性分子，在水中几乎以分子状态存在，所以极易穿透细胞膜，渗入细胞内，将其核酸（DNA或RNA）氧化后，从而阻止的合成代谢，并使死亡。在饮用水中 ClO2反应如下式.(6)、(7)所示。   

ClO2+ e→ClO2– (6) 

ClO2+2 H2O +4e-→Cl–+4OH– (7)   

实验测知，式(6)式的电极电位0.95V ，式(7) 式的电极电位0.78V。所以使用二氧化氯消毒还可以氧化水中的一些还原性金属离子（如Fe2+ Mn2+等），即对水中的铁、锰有着不错的去处效果。ClO2的氧化能力与溶液的酸碱性有关，溶液酸性越强，ClO2的氧化能力越强。但在pH值6-10范围内的杀菌，效果几乎不受pH值影响。

二氧化氯消毒的优缺点 ：

二氧化氯是一种强氧化剂，它在水的中有以下独特的优点：可减少水中三卤等氯化副产物的形成；当水中含氨时不与氨反应，其二氧化氯的氧化和作用不受影响；能杀灭水中的疒原微生物和疒毒；作用不受水质酸碱度的影响；经二氧化氯处理后，水中余氯稳定持久，防止再污染的能力强；因氧化作用强，可除去水中的色和味，不与酚形成氯酚臭；对铁、锰的除去效果较氯强；二氧化氯的水溶液可以安全生产和使用。其缺点是：二氧化氯具有性，必须在现场制备，立即使用；制备含氯低的二氧化氯较复杂，其成本较其它方法高；二氧化氯的歧化产物对动物可引起溶血性贫血和变性血红旦质血症等中毒反应。

二氧化氯发生器工艺流程：

综上所述，在净水工艺条件下，用液氯消毒，起杀菌作用的主要是HOCl，其杀菌效果比OCl–高近80倍。由图表Ⅰ可以看出pH值越高，HOCl离解的越多，当pH值大于8时即达到75%的OCl–，效果就愈发降低。经过众多试验结果得出，ClO2可以在范围内杀灭，液氯只有在近中性条件下才能有效地杀灭。

三：臭氧消毒：

臭氧（O3）是氧的同素异形体，它是一种具有特殊气味的淡蓝色气体。分子结构呈三角形，键角为116°，其密度是氧气的1.5倍，在水中的溶解度是氧气的10倍。臭氧是一种强氧化剂，它在水中的氧化还原电位为2.07V，仅次于氟（2.5V），其氧化能力高于氯（1.36V）和二氧化氯（1.5V），能破坏分解的细胞壁，很快地扩散透进细胞内，氧化分解内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等，也可以直接与、病毒发生作用，破坏细胞、核糖核酸（RNA），分解脱氧核糖核酸（DNA）、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使的代谢和繁殖过程遭到破坏。被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致，这一过程被称为细胞消散，是由于细胞质在水中被粉碎引起的，在消散的条件下细胞不可能

再生。应当指出，与次氯酸类消毒剂不同，臭氧的杀菌能力不受PH值变化和氨的影响，其杀菌能力比氯大600-3000倍，它的、作用几乎是瞬时发生的，在水中臭氧浓度0.3-2mg/L时，0.5-1min内就可以致死。

臭氧消毒原理可以认为是一种氧化反应：

（1）臭氧对灭活的机理： 
　　臭氧对的灭活反应总是进行的很迅速。与其它杀菌剂不同的是：臭氧能与细胞壁脂类双键反应， 穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。 

（2）臭氧对病毒的灭活机理： 
　　臭氧对病毒的作用首先是病毒的衣体壳蛋白的四条多肽链，并使RNA受到损伤，特别是形成它的蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后，电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎片，从中释放出许多核糖核酸，干扰其吸附到寄存体上。臭氧杀菌的彻底性是不容怀疑的。

臭氧消毒的优缺点：

优点：1、臭氧消毒作用是极强的，不管是病毒，还是未萌动的孢子都具有杀灭作用。  

2、杀灭速度快，是氯的600－3000倍，在相同的作用时（灭大肠杆菌率为99.9％）其浓度是氯的0.000048倍。 

 3、臭氧消毒过程中产生的氧化物是、无味能生物降介的物质。 

 4、臭氧能很快分解为氧，不会产生二次污染，被人们称之为“洁净的消毒剂”。而且提高养殖用水中的溶氧量。  

5、臭氧气体游离状态，中不会产生死角。  

6、臭氧在过程中通过其氧化絮凝作用对水质起到一定的净化作用。 

7、臭氧消毒技术可用于养殖用水饮用水海水、污水处理也可，用于环境物体等应用范围广。

 8、臭氧在应用中，只能就地产生，所以简便、完全、可靠、经济。 

缺点：

1、对消毒后的物质无保护性余量 

2、臭氧是有毒气体过量会使人的呼吸系统出现障碍，这就要求密封使用使人不在臭氧过量的环境中停留过长时间。 

臭氧消毒工艺流程：

四：酒店0：

紫外线根据波长分为：这里近紫外线（UVA），远紫外线（UVB）和超短紫外线（UVC）。紫外线对人体皮肤的渗透程度是不同的。紫外线的波长愈短，对人类皮肤危害越大。

酒店0原理：

酒店0是指利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA（脱氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸）的分子结构，造成生长性细胞死亡和（或）再生性细胞死亡，达到杀菌的效果。酒店0可用于氯气和次氯酸盐供应困难的地区和水处理后对氯的副产物有严格限制的场合。酒店0技术基于现代防疫学、医学和光动力学的基础上，利用特殊设计的效率高、**度和长寿命的UVC波段紫外光照射流水，将水中各种、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死。

酒店0的优点如下：

优点：不在水中引进杂质，水的物化性质基本不变；

水的化学组成（如氯含量）和温度变化一般不会影响效果；

不另增加水中的嗅、味，不产生诸如三卤甲烷等类的副产物；

杀菌范围广而迅速，处理时间短，在一定的辐射强度下一般病原微生物*需十几秒即可杀灭，能杀灭一些氯消毒法无法灭活的病菌，还能在一定程度上控制一些较高等的水生生物如藻类和红虫等；

过度处理一般不会产生水质问题；

一体化的设备构造简单，容易安装，小巧轻便，水头损失很小，占地少；

容易操作和管理，容易实现自动化，设计良好的系统的设备运行维护工作量很少；

运行管理比较安全，基本没有使用、运输和储存其他化学品可能带来的剧毒、易燃、和腐蚀性的安全隐患；

系统除了必须运行的水泵以外，没有其他噪音源。

缺点：孢子、孢囊和病毒比自养型耐受性高；

水必须进行前处理，因为紫外线会被水中的许多物质吸收，如酚类、芳香化合物等有机物、某些生物、无机物和浊度；

没有持续能力，并且可能存在微生物的光复活问题，用在处理水能立即使用的场合、管路没有二次污染和原水生物稳定性较好的情况（要求有机物含量低于10μg/L）;

不易做到在整个处理空间内辐射均匀，有照射的阴影区；

没有容易检测的残余性质，处理效果不易迅速确定，难以监测处理强度；

处理水量较小；较短波长的紫外线（低于200nm）照射可能会使硝酸盐转变成亚硝酸盐，为了避免该问题应采用特殊的灯管材料吸收上述范围的波长。

紫外线紫外光谱的范围划分如下表:

酒店0工艺流程：

紫外线与臭氧消毒均对供应室无菌区有明显作用，数据又显示臭氧消毒前后的菌落减少数明显高于紫外线，即臭氧对的杀灭率更高，此点提示在临床工作的无菌区，要想达到更好的效果，臭氧消毒器为首先选择。就目前而言，临床中以酒店0为主，但紫外线灯管发出的低能量电磁辐射穿透性能差、容易受尘埃及物体的遮挡，影响对空气消毒的质量，同时酒店0方式对紫外线照射的距离、的环境、照射时间以及照射对象均

有较高的要求，加上其操作过程中易受人为因素的影响，效果常常很不稳定。在临床中又发现紫外线对人体有损害，可使局部皮肤产生红斑，眼睛长时间直视可引起紫外线眼炎，长期接触紫外线还可引起白细胞下降等相关疾病。而臭氧消毒器是运用放电法，以空气为原料，运用先进的控制系统制备一定量的臭氧,在相对密封的环境下，呈现弥漫性循环气体，且扩散均匀，通透性好，克服了酒店0留有死角的问题，能达到全方面、快速的杀菌目的，同时臭氧的杀菌谱广，既可以杀灭繁殖体、病毒、芽孢、和原虫孢体等多种微生物，同时又具有较强的除霉、除臭的功能。 

总之我们发现在污水方面以臭氧为因子的消毒机效果可靠，能够有效杀灭供应室无菌区的，消毒后死角少，作用快速、操作简便，可以克服酒店0的一些弊端，是目前较理想的方式。尤其在供应室无菌区进行空气消毒时，臭氧消毒为首先选择。

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