『壹』 城鎮污水消毒處理用什麼比較好
不同的消毒方法適用的地方不同。首先要看污水的來源,污染物不同使用的消毒方法不同。其次要看污水處理後的用途,當然生活用水的監測指標遠高於工業用水等,所以使用的消毒方法也是不同的。目前應用在污水中的消毒方法可分為兩大類,即化學消毒法和物理消毒法。化學消毒法有液氯、二氧化氯、臭氧等;物理消毒法有紫外線消毒等。在工程設計中在選擇消毒方法時,既要考慮所選擇的消毒劑要具有滅活水中微生物的廣譜性、盡量減少有毒副產物,又要考慮其安全,同時應該適當考慮其消毒的持續性。根據處理後出水的不同用途,採用與之相適應的消毒方法。液氯消毒會增加二級出水的溶解固體(TDS)和氯化物濃度,從而影響出水pH 值;對原生動物的滅活相對無效(如賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲);通常可以滅活大腸桿菌的常規劑量,對很多致病病毒、孢子、卵囊無效;儲氣地點有氣體泄漏的風險;佔地面積大,由於反應較慢,接觸時間較長;需要較大的儲存空間,佔地面積大。二氧化氯消毒方法具有較好的廣譜消毒效果,其殺菌效率與臭氧相當,遠高於氯氣。但脂肪族、芳香族碳氫化合物和有機氯農葯在常規水處理條件下與二氧化氯幾乎不發生反應。臭氧的消毒機理包括直接氧化和產生自由基的間接氧化,與氯和二氧化氯一樣,通過氧化破壞微生物的結構,達到消毒的目的,其優點是殺菌效果好,用量少,作用快,能同時控制水中鐵、錳、色、味、嗅。紫外線消毒法不會產生消毒副產物,不會造成二次污染問題。紫外消毒對細菌、病毒、原生動物都有效,即有其廣譜性,紫外線對病原體進行消毒不受水溫、pH 值的影響。現在通常在使用一些聯合的消毒方法,比如:氯+紫外等
『貳』 消毒工藝論文:污水處理幾種消毒工藝技術經濟比較
1 污水消毒工藝的技術比較
消毒方法可分為物理消毒法和化學消毒法。物理消毒法主要利用加熱、冷凍、輻照等方法對微生物的遺傳物質核酸進行破壞而達到消毒目的,工程中常用的物理消毒方法主要有紫外線消毒法等。化學消毒法是利用消毒劑的強氧化性來破壞微生物的結構而達到消毒的目的,工程中常用的化學消毒方法有液氯消毒、-30-
二氧化氯消毒、臭氧消毒以及新型活性氧消毒( 如單過硫酸氫鉀)等。
1.1 氯消毒
氯與水反應時,一般產生「歧化反應」,生成次氯酸(HOCl) 和鹽酸(HCl)。其反應式為:
Cl2+H2O = HOCl+Cl-+H+
氯的滅菌作用主要是次氯酸,因為它是體積很小的中性分子,能擴散到帶有負電荷的細菌表面,具有較強的滲透力,能穿透細胞壁進入細菌內部。氯對細菌的作用是破壞其酶系統,導致細菌死亡。而氯對病毒的作用,主要是對核酸破壞的致死性作用。
自從20 世紀初,氯化法就廣泛地應用於水消毒工藝。目前,氯化法消毒仍是應用最廣的化學消毒方法,其主要特點是:
1)處理水量較大時,單位水體的處理費用較低。
2)水體氯消毒後能長時間地保持一定數量的余氯,從而具有持續消毒能力。
3)氯消毒歷史較長,經驗較多,是一種比較成熟的消毒方法。江心洲污水處理廠原先選擇這樣的消毒工藝肯定也是考慮到氯消毒的這些特點。
但據研究發現氯消毒至今已知的消毒副產物已經有500 種以上,但是絕大多數的濃度只有微克/ 升(μg/ L)
級,且許多消毒副產物未作進一步的研究。在大量的消毒副產物中,目前集中研究的只有三鹵甲烷、鹵乙酸、鹵乙腈、鹵代酮、鹵代醛、鹵代酚等20 余種, 其中對於THMs
的致癌性已有共識,其它大部分具有一般毒性,部分具有致突性。THMs
等鹵化有機物的產生主要是水體中的有機物與氯作用的結果,而城市生活污水中含有大量的有機物,經氯消毒後,會生成鹵化有機物等消毒副產物,隨污水進入地面水體,污染水源,並對魚類等水生生物產生毒害作用。氯消毒的副產物已經引起了廣泛的關注,我國新型頒布的水質指標中就明確增加對鹵代產物的控制,新標准將在2012
年7 月1 號之前全部實施,因此,改變江心洲污水處理廠目前的氯消毒工藝勢在必行。
1.2 二氧化氯消毒
二氧化氯也是一種強氧化劑,其氧化能力是氯的25 倍,消毒能力僅次於臭氧,高於氯。試驗表明,二氧化氯在控制THMs
的形成和減少總有機鹵方面,與氯相比具有優越性,二氧化氯與水中的腐殖酸和富里酸等腐殖質都不會生成THMs,即使在飲水消毒過程中,投加少量的二氧化氯,也能有效地抑制THMs
的生成。二氧化氯是廣譜型消毒劑,對水中的病原微生物包括:病毒、芽孢、真菌、致病菌及肉毒桿菌均有很高的滅活效果,有剩餘消毒能力,二氧化氯對孢子和病毒的滅活作用均比氯有效,並且在高pH
值與含氨的水中滅菌效果不受影響。另外,二氧化氯去除水中的色度、嗅、味的能力也較強。
制備二氧化氯的起始原料有氯酸鈉和亞氯酸鈉,
因亞氯酸鈉不能貯存,必須現場製取及時使用,且亞氯酸鈉價格昂貴,成本較高,所以現在一般用氯酸納制備二氧化氯的比較多。為了全面了解二氧化氯工藝,
江心洲污水處理廠委託某環保公司專門設計了一整套的工程方案。工程方案中以二氧化氯發生器來制備二氧化氯,其反應式為:
2NaClO3 + 4HCl = 2ClO2 + 2NaCl + Cl2 + 2H2O
但在與該公司的技術溝通中,我們了解到不管是用亞氯酸鈉還是氯酸鈉制備二氧化氯,它們在消毒過程中都會產生消毒副產物,當反應不完全時,自由性氯同樣會與有機物反應,有可能生成THMs,所以使用二氧化氯也要追加一定的安全管理成本。
1.3 臭氧消毒
臭氧是強氧化劑,臭氧化和氯化一樣,既起消毒的作用,也起氧化作用,但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯強,能氧化水中的有機物,並能殺死病毒、芽孢及細菌。臭氧都是在現場用空氣或純氧通過臭氧發生器製取,產率分別為1%-3%
和2%-6%。
根據目前的研究可以發現:
1)臭氧消毒反應迅速,殺菌效率高,同時能有效地去除水中殘留有機物、色、嗅、味等,受pH 值、溫度的影響很小。
2)臭氧能夠減少水中THMs 等鹵代烷類消毒副產物的生成量。
3)臭氧消毒可以降低水中總有機鹵化物的濃度。
由於臭氧消毒工藝目前在大型城市污水處理廠運用的較少,另外臭氧穩定性差容易分解為氧氣,故不能瓶裝貯存和運輸,必須現場制備及時使用,設備投資大,電耗大,成本較高;運行管理比較復雜。所以江心洲污水處理廠在選擇的替代消毒工藝中並沒有考慮臭氧工藝。
1.4 紫外線消毒
紫外線根據生物效應的不同,按照波長劃分為A、B、C、D 四個波段,水處理領域的消毒主要採用的是C
波段紫外線。水的紫外線消毒,是一種光化學效應。研究表明,紫外線主要是通過對微生物(細菌、病毒、芽孢等病原體)的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死從而達到消毒的目的。微生物的核酸分子吸收光譜的范圍是240nm
~ 280 nm,對波長260nm 的紫外線有最大吸收,而低壓紫外線消毒燈所產生的光波波長其中心輻射波長是253.7 nm,正好與之相符合。 -31-
紫外線消毒是一種物理方法,相比於化學方法,
它的優點也很多。它不向水中增加任何物質,沒有副作用,不會產生消毒副產物,它的消毒速度快﹑效率高﹑佔地面積小;設備操作簡單,便於運行管理和實現自動化等。然而,紫外線的滅菌作用只在其輻照期間有效,所以被處理的水一旦離開消毒器就不具有殘余的消毒能力,容易遭受二次污染,所以當細菌未被滅活而進入後續系統,就無法阻止其粘附在下游管道表面並繁衍後代;只有吸收紫外線的微生物才會被滅活,因此對於懸浮固體很多水質較差的水,例如污水,
由於懸浮固體可以庇護微生物使其免遭傷害,消毒效果很難保證。尤其江心洲污水處理廠日處理為64 萬噸,
如果其處理效果不理想的話,這么大量的出水勢必會對接納水體長江造成巨大的污染。另外,由於紫外線消毒採取的是明渠,而我廠為接觸池,需要進行部分的土建改造。
1.5 活性氧消毒劑( 以單過硫酸氫鉀為例)
單過硫酸氫鉀復合物溶於水後,經過循環鏈式反應,連續持久產生新生態氧「O」:
HSO5- → HSO4- +「O」
HSO4- + 2H2O → HSO5- + 2H+ + 2e
復合物在水中釋放出一定濃度的超氧自由基「ROOO」,反應活性大,氧化能力極強,可以使細胞中的單糖、多糖、蛋白質、DNA、RNA 等發生氧化,
遭受損傷與破壞。活性氧自由基在極低濃度時就能完全殺滅水中的原生動物、藻類、孢子細菌等策生物, 剩餘的基因及微生物屍體均可被分解成H2O、CO2、O2
及無機鹽類,沒有葯劑殘留。
單過硫酸氫鉀復合物溶於水後具有如下的特點:
(1)氧化能力強,殺滅效率高,不但能殺滅水中的各種微生物,還能殺滅原蟲和藻類。
(2)可直接氧化水中的腐植物及三鹵甲烷前體物,因此反應不產生三鹵甲烷(thm)、鹵乙酸和其它有害物質。
(3)能破壞水中的酚類、硫化物類、氰化物類、亞硝酸類及其它有害化合物,特別是對酚類控制效果好,不產生有厭氧氣味的氯酚,提高了水質和除臭作用,同時能和水中有色、味的有機物反應,脫去其色和味,改善水的味道。
(4)在水中通過鏈式反應,維持微量新生態[O] 氧和活性氧自由基[ROOO]
使其氧化能力穩定,作用持久,可以防止水中的再次污染。通過它的特點我們可以看出其消毒劑的消毒能力是強於液氯的,而同時又不產生消毒副產物,還有它的作用持久以及氧化能力的穩定又是紫外線工藝所不能及的。
考慮採用此工藝設計變更,可以很好的利用現有的已經建成的管道、水泵等設備,另外,溶葯罐也可以從一級加葯處理的投資設備中調劑使用,不需要增加更多的投資。
2 污水消毒工藝的經濟比較
通過對比以上這些工藝的特點,單過硫酸氫鉀為代表的活性氧消毒工藝顯示出了超出其它工藝的優點。但是否適合投入到污水處理的消毒中還需要看他們的實際投資及運行成本,所以,下面我們又對其投資運行的經濟性做了比較。
以江心洲污水處理廠64 萬噸/ 日處理量為例, 設備投資按照10 年使用壽命周期計算。
說明:從上表我們可以分析得出,紫外線消毒的投資成本最高,活性氧的投資成本最低;液氯的運行成本最低,活性氧的運行成本最高。
3 結論
(1)傳統的化學消毒工藝消毒液氯和二氧化氯, 都比較容易產生副產物,安全管理成本較高。(2) 臭氧消毒工藝由於在大型污水處理廠使用的並不多,
而且它的投入成本較大,運營管理成本也很高。(3)
物理的方法紫外線消毒由於它對水質要求比較高,設備投資和運行維護費用也較高,以及後續的消毒效果差也沒有顯示出優勢來。(4)新型的活性氧消毒劑在水處理過程中體現出了高效、安全等優勢,同時操作簡單,工藝也不復雜,適合大、中、小型污水處理廠。(5)江心洲污水處理廠針對目前的設備設施現狀,
如果要完善液氯的所有設施及安全用具,其投資不會低於100 萬元;如果通過設計變更,採用活性氧消毒工藝,需要增加36
萬元的投資;採用二氧化氯消毒工藝;需要增加投資200 萬元元;採用紫外線消毒工藝, 需要增加投資800~1000
萬元。經綜合技術經濟分析比較,以及今後消毒運行的實際情況,我們最終建議了江心洲污水處理廠採用活性氧消毒工藝的變更。
『叄』 目前污水處理廠都用哪種殺菌消毒方式
通常抄用的有兩大類:葯襲劑消毒和紫外消過毒法。
葯劑消毒通常使用:氯氣、次氯酸鈉、二氧化氯和臭氧等。
葯劑消毒成本較高,紫外消毒,成本較低;
葯劑消毒殺毒相對徹底,紫外消毒不夠徹底;
葯劑消毒有殘余葯劑,而紫外消毒無殘留;
紫外消毒的紫外燈還需要定期清洗。
『肆』 污水處理消毒用什麼方法
污水量較少時可拌灑在糞便中堆積發酵,如水源被污染,根據情況可永久性或暫時封閉,或進行化學處理,每立方水體中加入漂白粉10克作用,充分攪拌,經數日後方可啟用。
『伍』 污水處理中消毒的方法有哪些
不同的消毒方法適用復的地方不同。制
首先要看污水的來源,污染物不同使用的消毒方法不同。
其次要看污水處理後的用途,當然生活用水的監測指標遠高於工業用水等,所以使用的消毒方法也是不同的。
目前應用在污水中的消毒方法可分為兩大類,即化學消毒法和物理消毒法。化學消毒法有液氯、二氧化氯、臭氧等;物理消毒法有紫外線消毒等。
在工程設計中在選擇消毒方法時,既要考慮所選擇的消毒劑要具有滅活水中微生物的廣譜性、盡量減少有毒副產物,又要考慮其安全,同時應該適當考慮其消毒的持續性。根據處理後出水的不同用途,採用與之相適應的消毒方法。
液氯消毒會增加二級出水的溶解固體(TDS)和氯化物濃度,從而影響出水pH 值;對原生動物的滅活相對無效(如賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲);通常可以滅活大腸桿菌的常規劑量,對很多致病病毒、孢子、卵囊無效;儲氣地點有氣體泄漏的風險;佔地面積大,由於反應較慢,接觸時間較長;需要較大的儲存空間,佔地面積大。
『陸』 污水處理中消毒殺菌的方法有哪些
污水處理中消毒殺菌的方法較多,例如化學法的二氧化氯、季銨鹽等,此外還有臭氧殺菌、紫外線殺菌。
以上,目前以二氧化氯殺菌和紫外線殺菌的效果較為顯著,紫外線殺菌因其初始投入較大,比較適合大型污水廠。
『柒』 污水消毒工藝對比
現在抄紫外線在污水消毒中應用已成為主流模式,因為其安全,可靠。
氯消毒由於其制氯過程中的危險性,而且氯的運輸是按危險品運輸。其受限條件只會越來越多。
據不完全統計,目前新建的污水處理廠大約有60-70%都是採用紫外線進行消毒。
但是採用何種消毒方式,還需要看水質特定,也不一定說必須要用哪種的。如果水質的透光率太低,或者工業水太多的話,建議還是採用氯消毒。透光率太低的時候,紫外消毒的成本會很高,工業水多的話,其成分中的金屬離子或化學物質會吸收紫外線,影響其消毒效果。
『捌』 常用的污水消毒方法
常用污水消毒方法有4種。下面我介紹一下氯以及氯制劑對水的消毒
利用氯來對水進行消毒是至今仍被廣泛採用的一種方法,人們對於它消毒的原理也比較熟悉。採用氯對水進行消毒,主要就是通過其中次氯酸(HClO)的氧化作用進行殺菌,因為次氯酸是一個很小的中性分子,因此它能夠擴散到帶有負電的細菌的表面,然後穿透細菌的細胞壁進入到細菌的內部,發揮其氧化的作用對細菌內的酶系統進行破壞從而殺死細菌。
二氧化氯對水的消毒
二氧化氯(CLO2)是一種強氧化劑,它有很好的細胞壁吸附能力以及細胞壁的穿透能力,可以有效地快速地進入細菌內部對其酶系統進行破壞,從而達到快速殺菌的作用,因此運用ClO2對水進行消毒不失為一種理想的方法,它兼具了其它消毒劑的優點。因為ClO2是一種氧化劑,並不是氯化劑,因此,它與水中的很多有機物都不發生反應,如果反應也只是生成了氧化的產物,不會造成污染,ClO2的殺菌和消毒作用,要遠遠的超過運用Cl及氯化劑消毒。
運用臭氧對水進行消毒
臭氧(O3)消毒技術的應用,可以有效對水進行殺菌和消毒,因為其所產生的有害物質很少,同時能夠使水中溶解氧增加,實現水的脫色和去臭,能夠殺滅水中的藻類,也可以分解和氧化水中的Mn、洗滌劑、色素以及懸浮的顆粒和有機農葯,進而使得水質得到了大大的改善。運用O3進行消毒所要解決的主要問題就是其生產的設備比較龐大,生產的流程又比較復雜,對其運行和管理的水平要求也比較高,O3的製取生產率比較低,所消耗的電能也比較大,基礎建設投資大,成本比較高;除此之外,O3還是一種不穩定的氣體,很容易在水中分解。因此,單獨運用O3進行消毒很難保證持續性的殺菌消毒效果。
運用紫外線對水進行消毒
運用紫外線消毒技術的優點比較突出,尤其是在水量較小的情況下能夠充分的發揮其優勢,即用低劑量在較短的時間內就能夠殺滅水中的細菌。紫外線消毒設備安裝比較容易,其管理和運行又都非常的方便,更重要的是運用紫外線進行水處理是一種物理處理,不會向水中增添新的物質,消毒後的水中也不會產生有毒副作用的產物。而病毒的本身抵抗紫外線的能力很弱,如果病毒通過宿主的保護之後就增強了病毒抵抗紫外線的能力,因此,運用紫外線對水進行消毒也要進行預處理,也不能夠保證持續性的殺菌消毒的效果。